Sepuluh Nopember Institute of Technologyrepository.its.ac.id/49938/1/04311440000042... · 2018. 1....
Transcript of Sepuluh Nopember Institute of Technologyrepository.its.ac.id/49938/1/04311440000042... · 2018. 1....
TUGAS AKHIR – MO 141326
ANALISIS ALIRAN FLUIDA DAN TEGANGAN PADA PIPELINE
DENGAN BERBAGAI VARIASI TIPE EXPANSION LOOP
Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid
NRP. 04311440000042
DOSEN PEMBIMBING:
Ir. Wisnu Wardhana, M.Sc., Ph.D.
Prof. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D.
DEPARTEMEN TEKNIK KELAUTAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2018
FINAL PROJECT – MO 141326
FLUID FLOW AND STRESS ANALYSIS ON PIPELINE WITH
VARIOUS TYPES OF EXPANSION LOOP
Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid
REG. NUMBER 04311440000042
SUPERVISORS:
Ir. Wisnu Wardhana, M.Sc., Ph.D.
Prof. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D.
DEPARTEMENT OF OCEAN ENGINEERING
FACULTY OF MARINE TECHNOLOGY
SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SURABAYA
2018
v
ANALISIS ALIRAN FLUIDA DAN TEGANGAN PADA PIELINE
DENGAN BERBAGAI VARIASI TIPE EXPANSION
Nama Mahasiswa : Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid
NRP : 043114410000042
Jurusan : Teknik Kelautan
Dosen Pembimbing : Ir. Wisnu Wardhana, M.Sc., Ph.D.
Prof. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D.
Abstrak
Expansion loop pada pipa diperlukan agar defleksi yang terjadi dapat diserap
sehingga pipa tidak mengalami pembengkokan. Namun dengan adanya perubahan
aliran internal pipa akan menyebabkan terjadinya turbulensi fluida yang dapat
mempengaruhi tegangan pada bagian pipa tersebut. Analisa tegangan dilakukan
untuk mengetahui apakah tegangan yang terjadi pada variasi expansion loop tipe L,
U, Z elbow 90° dan 45° dengan variasi pertambahan panjang lengan masih berada
pada batas aman atau tidak. Pola aliran dan kecepatan aliran dapat diketahui dengan
menggunakan software ANSYS Multiphysics, sedangkan nilai tegangan kombinasi
(Von-Mises) dan deflection didapatkan dengan bantuan software AutoPipe. Dari
hasil analisa menunjukkan bahwa jenis pola aliran yang terjadi di setiap expansion
loop adalah turbulen. Besar tegangan yang terjadi berdasarkan ASME B31.8 masih
dalam batas aman yaitu tegangan von-mises kurang dari 405.5 MPa untuk setiap
variasi tipe expansion loop.
Kata kunci : tegangan, defleksi, expansion loop, aliran internal
vi
vii
FLUID FLOW AND STRESS ANALYSIS ON PIPELINE WITH VARIOUS
TYPES OF EXPANSION LOOP
Name : Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid
Registration : 043114410000042
Department : Department of Ocean Engineering
Supervisors : Ir. Wisnu Wardhana, M.Sc., Ph.D.
Prof. Eko Budi Djatmiko, M.Sc., Ph.D.
Abstract
Expansion loop are built in pipes to allow for deflection of the pipes and to prevent
bending. However, a change of the pipes’ internal flow can cause turbulence of the
fluid flow which creates stress on the pipes. The stress analysis is conducted to
figure out whether the stress that occurs at L, U, Z elbow 90o and 45o expansion
loop types with various additional arm lengths are still below safety limits. The flow
pattern and velocity are obtained from ANSYS Multiphysics software, while the
stress combination (Von – Mises) and deflection values are obtained with the
AutoPipe software. The results of the analysis show that the flow pattern in all the
expansion loop variations are turbulent. The stress that occurs in each variation are
still below the safety limit based on ASME B31.8 which is a von – mises stress of
405 MPa.
Keyword : stress, deflection, expansion loop, internal flow
viii
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya kepada penulis,
sehingga dalam kesempatan penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul “Analisis Aliran Fluida dan Tegangan pada Berbagai Variasi Tipe
Expansion Loop untuk Zawtika Pipeline Project PT. Gunanusa Utama
Fabrikator” dengan baik, lancar, dan tepat waktu.
Penulisan Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi salah satu persyaratan dalam
menyelesaikan studi Kesarjanaan (S-1) di Departemen Teknik Kelautan, Fakultas
Teknologi Kelautan (FTK), Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS).
Tujuan pada pengerjaan Tugas Akhir ini yakni untuk mengetahui seberapa besar
pengaruh aliran fluida terhadap tegangan yang terjadi pada pipa bagian expansion
loop dengan memvariasikan sudut elbow dan perpanjangan lengan.
Penulis menyadari dalam penulisan laporan tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu masukan dalam bentuk saran dan kritik dari semua
pihak yang bersifat membangun akan sangat membantu penulis sebagai
penyempurnaan untuk penelitian selanjutnya. Penulis berharap semoga laporan
tugas akhir ini bermanfaat bagi perkembangan dalam bidang teknologi kelautan,
bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surabaya, Januari 2017
Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid
x
xi
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam pengerjaan tugas akhir selama 6 bulan lamanya, penulis telah mendapatkan
dukungan dan bantuan dari berbagai pihak baik sebelum mengambil tugas akhir,
saat mengerjakan maupun setelah mengerjakan tugas akhir. Oleh karena itu, dalam
rangka perampungan tugas akhir ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Allah SWT karena atas nikmat dan karunia-Nya penulis diberi kekuatan dan
kesehatan dalam menghadapi segala macam ujian.
2. Orang tua penulis yang secara tulus ikhlas memberikan doa dan panutan.
3. Ir. Wisnu Wardhana, M.Sc., Ph.D. dan Prof. Eko Budi Djatmiko, M.Sc.,
Ph.D. yang telah membimbing penulis dengan sabar dan ikhlas.
4. Kadep Teknik Kelautan serta keluarga besar dosen dan karyawan atas
bimbingan dan dukungan selama masa perkuliahan.
5. Bapak Dr. Eng. Rudi Walujo Prastianto, S.T., M.T. selaku dosen wali
penulis yang sangat baik hati memberi pinjaman ruangan dan komputer.
6. Rasyid Ridha dan Galura selaku partner himpunan 16/17 yang telah
mendukung dan mempercayai kapasitas penulis.
7. Rekan-rekan seperjuangan 3.5 tahun yang selalu mengingatkan deadline.
8. Salva, Galura, Cibot, dan Acong yang telah membantu penyusunan buku
tugas akhir ini.
9. Maelstrom P54 L32 yang sangat kompak memberi dukungan pada kami
para pengejar nikah cepat.
10. Kakak-kakak Varuna, Valtameri dan adik-adik Tritonous, Adhiwamastya
(Daris, Inez, Nuy, Revy, Vanti, Yoha, Biru, dll) yang telah mengajarkan
penulis makna keluarga dan bahagia.
11. “Seseorang” yang jauh disana, terima kasih banyak karena telah menjadi
motivasi penulis selama ini.
Mohon maaf karena penulis tidak dapat menyebutkan semuanya satu-satu disini,
teriring doa dan bangga terhadap kalian semoga segala kebaikan mendapat balasan
yang lebih baik dari Allah SWT. Amin.
xii
xiii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
ABSTRAK...............................................................................................................v
ABSTRACT.......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix
UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................................ xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvii
DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xxi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xxiii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................ 4
1.3 Tujuan ................................................................................................. 4
1.4 Manfaat ............................................................................................... 4
1.5 Batasan Masalah ................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKAN DAN DASAR TEORI ................................... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 5
2.2 Dasar Teori ........................................................................................... 6
2.2.1 Sistem Perpipaan ................................................................... 6
2.2.2 Buckling ................................................................................ 8
2.2.2.1. Local Buckling ..................................................... 9
2.2.2.2 Propagation Buckling ........................................... 12
2.2.3 Konsep Umum Expansion Loop .......................................... 14
2.2.4 Aliran Fluida dalam Pipa ..................................................... 18
2.2.5 Bilangan Reynold ................................................................ 19
2.2.6 Teori Tegangan .................................................................... 21
2.2.7 Tegangan Hoop ................................................................... 21
2.2.8 Tegangan Longitudinal ........................................................ 22
xiv
2.2.9 Tegangan Kombinasi Ekivalen ............................................ 25
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................ 27
3.1 Metode Penelitian ............................................................................... 27
3.2 Prosedur Penelitian ............................................................................. 29
3.3 Jadwal Aktivitas ................................................................................. 31
BAB IV HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................... 33
4.1 Perhitungan Manual dan Syarat ASME B31.3 ................................... 33
4.1.1 Perhitungan Besar Ekspansi ................................................ 33
4.1.2 Koreksi ASME B 31.3 ......................................................... 33
4.1.3 Pemilihan Dimensi Loop ..................................................... 33
4.1.4 Perhitungan Kecepatan Aliran Inlet ..................................... 35
4.1.5 Analisa Pola Aliran Manual ................................................. 35
4.2 Pemodelan Expansion Loop dengan Komputer ................................. 36
4.2.1 Pemodelan Pipa Menggunakan Software SolidWork .......... 36
4.2.2 Pemodelan Aliran Fluida Menggunakan Software ANSYS
Multiphysics ................................................................................. 40
4.3. Hasil Pola Aliran dan Output Magnitude Velocity Software ANSYS ..43
4.4 Hasil Output Pressure Hasil Pemodelan ANSYS .............................. 51
4.5 Hasil Nilai Tegangan ......................................................................... 53
4.6 Hasil Nilai Defleksi ........................................................................... 61
4.7 Koreksi Software dan Manual ........................................................... 65
4.8 Komparasi Pola Aliran dan Tegangan .............................................. 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 73
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 73
5.2 Saran ................................................................................................... 73
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 75
LAMPIRAN
BIODATA PENULIS
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Faktor Desain (General case) ............................................................ 11
Tabel 2.2. Faktor Desain (𝐷
𝑡 tipikal) ..................................................................... 12
Tabel 2.3. Tegangan ijin masing-masing kondisi ................................................ 21
Tabel 3.1. Data Pipa Diameter 14” ...................................................................... 29
Tabel 3.2. Data Fluida ..........................................................................................29
Tabel 3.3 Variasi Expansion Loop ...................................................................... 31
Tabel 3.4 Jadwal aktivitas ................................................................................... 32
Tabel 4.1. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe L ..............................50
Tabel 4.2. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe U ............................ 50
Tabel 4.3. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe Z ............................. 50
Tabel 4.4. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe L .................................. 51
Tabel 4.5. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe U ................................. 52
Tabel 4.6. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe Z .................................. 52
Tabel 4.7. Expansion Loop Tipe L ...................................................................... 60
Tabel 4.8. Expansion Loop Tipe U ...................................................................... 61
Tabel 4.9. Expansion Loop Tipe Z ...................................................................... 61
Tabel 4.10. Expansion Loop Tipe L .................................................................... 62
Tabel 4.11. Expansion Loop Tipe U .................................................................... 63
Tabel 4.12. Expansion Loop Tipe Z .................................................................... 63
Tabel 4.13. Perhitungan Tegangan Hoop ............................................................ 65
Tabel 4.14. Perhitungan Tegangan Longitudinal ................................................ 65
Tabel 4.15. Perhitungan Tegangan Von-Mises ................................................... 66
Tabel 4.16. Koreksi tegangan perhitungan software dengan manual .................. 66
xvi
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Expansion Loop ................................................................................ 2
Gambar 1.2 General Arrangement Pipeline IP-09 Zawtika Project .................... 3
Gambar 2.1 Sistem perpipaan bawah laut ............................................................ 7
Gambar 2.2 Proses ovalisasi akibat local buckling .............................................. 8
Gambar 2.3 Ilustrasi upheaval buckling ................................................................9
Gambar 2.4 Jenis-jenis umum propagation buckling ......................................... 13
Gambar 2.5 Pipe Expansion ASME 31.3 ............................................................ 15
Gambar 2.6 Desain ekspansion loop tipe U ....................................................... 16
Gambar 2.7 Desain ekspansion loop tipe Z ........................................................ 16
Gambar 2.8 Desain ekspansion loop tipe L/elbow ............................................. 17
Gambar 2.9 Desain expansion loop menggunakan Diagram M. W. Kellog ...... 17
Gambar 2.10 Nomograf untuk menentukan ukuran expansion loop ….............. 18
Gambar 2.11 Aliran Laminar dan Aliran Turbulen (DOE, 1996) ...................... 20
Gambar 2.12 Arah hoop stress terhadap potongan melintang pipa .................... 21
Gambar 2.13 Longitudinal stress pada cross section pipa ................................. 22
Gambar 2.14 Ilustrasi thermal stress .................................................................. 23
Gambar 2.15 Ilustrasi poisson’s effect ................................................................ 24
Gambar 3.1 Diagram alir .................................................................................... 27
Gambar 3.1 Diagram alir (Lanjutan)................................................................... 28
Gambar 4.1 Hasil penentuan ukuran expansion loop berdasarkan Nomograf
M.W.Kellog .................................................................................... 34
Gambar 4.2 Penentuan dimensi loop berdasarkan ThermacorData.................... 35
Gambar 4.3 Expansion Loop Tipe L 90° ............................................................ 36
Gambar 4.4 Expansion Loop Tipe L 45° 2,0 m .................................................. 37
Gambar 4.5 Expansion Loop Tipe L 45° 4,0 m .................................................. 37
Gambar 4.6 Expansion Loop Tipe L 45° 6,0 m .................................................. 37
Gambar 4.7 Expansion Loop Tipe U 90° ........................................................... 38
Gambar 4.8 Expansion Loop Tipe U 45° 0,5 m ................................................. 38
Gambar 4.9 Expansion Loop Tipe U 45° 1,0 m ................................................. 38
Gambar 4.10 Expansion Loop Tipe U 45° 1,5 m ............................................... 39
Gambar 4.11 Expansion Loop Tipe Z 90° .......................................................... 39
xviii
Gambar 4.12 Expansion Loop Tipe Z 45° 0,5 m ................................................ 39
Gambar 4.13 Expansion Loop Tipe Z 45° 1,0 m ................................................ 40
Gambar 4.14 Expansion Loop Tipe Z 45° 1,5 m ................................................ 40
Gambar 4.15 Hasil import model SolidWork ke ANSYS……........................... 41
Gambar 4.16 Hasil pemodelan geometri fluida pada ANSYS............................ 41
Gambar 4.17 Hasil meshing fluida pada Software ANSYS................................ 42
Gambar 4.18 Proses input data dan parameter pada Software ANSYS.............. 42
Gambar 4.19 Hasil running iteration pada ANSYS............................................ 44
Gambar 4.20 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 90° ................... 44
Gambar 4.21 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 2,0 m ......... 44
Gambar 4.22 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 4,0 m ......... 45
Gambar 4.23 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 6,0 m ......... 45
Gambar 4.24 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 90° ................... 46
Gambar 4.25 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 0,5 m ......... 46
Gambar 4.26 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 1,0 m ......... 47
Gambar 4.27 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 1,5 m ......... 47
Gambar 4.28 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 90° ................... 48
Gambar 4.29 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 0,5 m ......... 48
Gambar 4.30 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 1,0 m ......... 49
Gambar 4.31 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 1,5 m ......... 49
Gambar 4.32. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 90° ........................... 54
Gambar 4.33. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 45° (2,0 m) ............... 55
Gambar 4.34. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 45° (4,0 m) ............... 55
Gambar 4.35. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe L 45° (6,0 m) ........ 56
Gambar 4.36. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 90° .................... 56
Gambar 4.37. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (0,5 m) ........ 57
Gambar 4.38. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (1,0 m) ........ 57
Gambar 4.39. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (1,5 m) ........ 58
Gambar 4.40. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 90° ..................... 58
Gambar 4.41. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (0,5 m) ........ 59
Gambar 4.42. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (1,0 m) ........ 59
Gambar 4.43. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (1,5 m) ........ 60
xix
Gambar 4.44. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L90°...67
Gambar 4.45. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L 45°
(2m) ….......................................................................................... 67
Gambar 4.46. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L 45°
(4m) .............................................................................................. 68
Gambar 4.47. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L 45°
(6m) .............................................................................................. 68
Gambar 4.48. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U90°.. 69
Gambar 4.49. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(0,5 m) .......................................................................................... 69
Gambar 4.50. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(1,0 m) .......................................................................................... 70
Gambar 4.51. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(1,5 m) .......................................................................................... 70
Gambar 4.52. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z90°.. 71
Gambar 4.53. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 45°
(0,5 m) .......................................................................................... 71
Gambar 4.54. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 45°
(1,0 m) .......................................................................................... 72
Gambar 4.55. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(1,5 m) .......................................................................................... 72
xx
xxi
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop .................................... 51
Grafik 4.2. Nilai Output Pressure Expansion Loop ......................................... 53
Grafik 4.3. Nilai Maximum Stress Expansion Loop ......................................... 61
Grafik 4.4. Nilai Maximum Deflection Expansion Loop .................................. 63
xxii
xxiii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A GENERAL ARRANGEMENT PROJECT
LAMPIRAN B HASIL RUNNING ANSYS
LAMPIRAN C HASIL RUNNING AUTOPIPE
xxiv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi pemindahan minyak bumi dan gas dari fasilitas offshore ke plant
atau onshore ke onshore dengan menggunakan pipa lebih banyak disukai
dibanding menggunakan kapal (Soegiono, 2007). Meskipun sistem perpipaan
hanya mampu mendistribusikan dalam jarak yang relatif terbatas dan
memerlukan pemeliharaan berkelanjutan yang lebih sering, namun beberapa
teori telah menunjukkan bahwa sistem jaringan pipa merupakan alat
transportasi migas yang paling efisien dan ekonomis, terbukti dengan
menggunakan pipeline maka biaya transportasi berkurang menjadi
seperlimanya daripada menggunakan kapal (Ramadhan, 2015). Instalasi pipa
harus dirancang sedemikian rupa supaya aman, efisien, dan handal dalam
prosesnya meskipun pada penerapannya ada beberapa masalah yang timbul.
Mengacu pada Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi Nomor
300.K/38/M.PE/1997 Pasal 13 Ayat 3 menjelaskan bahwa pipa bawah laut
wajib ditanam sekurang-kurangnya 2 meter dari dasar laut (seabed) untuk
kedalaman laut kurang dari 13 meter. Pada kedalaman lebih dari 13 meter pipa
boleh diletakkan di dasar laut dengan dilengkapi sistem pemberat agar pipa
tidak bergeser atau berpindah. Alasan utama dilakukannya penguburan pipa
penyalur tersebut di bawah tanah adalah untuk melindungi jalur pipa dari
kemungkinan kerusakan akibat aktivitas yang mungkin terjadi di atasnya
(Palmer, 1990). Beberapa aktivitas tersebut diantaranya adalah tubrukan,
angin, dan segala hal yang dapat mempengaruhi struktur pada pipa baja
tersebut (Aulia, 2014). Selain itu, pembuatan parit untuk pipa (trenching of
pipelines) biasanya dilakukan di daerah jalur kapal beroperasi untuk
menghindari kejatuhan jangkar maupun trawl gear nelayan, kondisi
lingkungan yang berarus kuat, serta di daerah dekat pantai (Negara, 2009).
Selain itu, kegagalan pipa dapat berupa pembengkokan atau biasa disebut
upheaval buckling yaitu kegagalan pipa berupa deformasi tekukan yang bisa
2
terjadi baik pada dinding pipa maupun seluruh bagian pipa. Kegagalan
deformasi ini menyebabkan pipa menekuk vertikal ke atas (Hariono, 2014).
Menurut Prayoga (2011) banyak faktor yang menyebabkan upheaval buckling
terjadi pada saat kondisi operasinya antara lain internal pressure dan
temperature fluida maupun lingkungan. Pada saat pipa beroperasi maka pipa
akan menerima beban tekanan internal dan beban termal dari fluida yang
dialirkan melalui pipa. Beban yang ditanggung oleh sistem perpipaan tersebut
akan menyebabkan pipa berada dalam kondisi tegang. Meskipun material pipa
juga memiliki ketahanan terhadap tegangan, pipa tersebut pada akhirnya akan
mengalami kegagalan jika tegangan yang terjadi melebihi allowable stress
yang dimiliki oleh material pipa tersebut (Harja, 2015). Desain sistem instalasi
dan operasi pipa haruslah mendukung supaya kegagalan dapat diminimalisir.
Berliner (1974) juga telah melakukan penelitian dan menemukan bahwa
pemuaian yang terjadi pada pipa dapat ditahan dengan adanya simpul pada
pipa (expansion loop). Rahman (2012) juga telah menjelaskan analisa
penyebab terjadinya upheaval buckling dan cara pemasangan expansion loop
yang akan dilakukan setelah terjadinya kegagalan upheaval buckling.
Gambar 1.1 Ilustrasi Expansion Loop
Namun, pemasangan expansion loop dapat menimbulkan masalah baru
dikarenakan adanya perubahan pola perpipaan maka akan mengakibatkan
perubahan aliran. Aliran dalam saluran pipa umumnya dititik beratkan pada
pola distribusi kecepatannya. Fenomena-fenomena fluida di dalam pipa
3
berkaitan dengan perubahan kecepatan, macam aliran (laminar, turbulen, atau
kombinasi) dan perubahan bentuk penampang pipa. Hal tersebut dapat
memberikan beban internal yang cukup signifikan untuk mempengaruhi
tegangan yang terjadi pada pipa. Jika tegangan yang terjadi melebihi tegangan
ijin material pipa maka akan dapat merusak pipa tersebut.
Berdasarkan aspek kemanan operasinya, beban internal yang bekerja harus
mampu ditahan oleh sebuah sistem perpipaan, yaitu fluida yang mengalir di
dalamnya. Salah satu fenomena yang perlu diperhatikan dalam perancangan
suatu sistem pipa penyalur bawah laut adalah tegangan yang timbul akibat
beban tersebut. Dampak dari tegangan yang melebihi batas dapat berupa
perpindahan posisi dan geometri pada bagian sistem perpipaan (loop) tersebut.
Pada penelitian tugas akhir ini akan lebih membahas mengenai analisa
tegangan expansion loop pada Zawtika Pipeline Project.
Gambar 1.2 General Arrangement Pipeline IP-09 Zawtika Project
Pipeline IP-09 (WP9 to WP7) akan dijadikan bahan dalam analisa tegangan
dengan memvariasikan tipe expansion loop. Sehingga diharapkan penelitian
tugas akhir ini dapat membantu mengatasi kegagalan sistem perpipaan yang
diakibatkan oleh adanya tegangan akibat beban internal serta dapat dijadikan
pertimbangan dalam memilih tipe expansion loop yang tepat dan memenuhi
batas aman tegangan dengan mengacu pada ASME B31.3.
4
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasi tipe loop terhadap pola aliran di dalam pipa?
2. Bagaimana velocity yang terjadi pada setiap tipe loop di dalam pipa?
3 Bagaimana tegangan dan defleksi setiap tipe expansion loop dengan adanya
aliran internal?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui pengaruh variasi tipe loop terhadap pola aliran di dalam pipa.
2. Mengetahui velocity yang terjadi pada setiap tipe loop di dalam pipa.
3. Mengetahui tegangan dan defleksi setiap tipe expansion loop dengan adanya
aliran internal.
1.4 Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi mengenai
karakteristik dari expansion loop tipe loop U, L, Z, dan Variasi. Sehingga
diharapkan dapat menjadi acuan dalam pemilihan penggunaan expansion loop
tipe U, L, Z, dan Variasi pada perancangan suatu sistem perpipaan yang tepat,
sehingga kegagalan pipa pada bagian loop akibat tegangan dapat dihindari.
1.5 Batasan Masalah
Permasalahan akan dibatasi pada hal-hal berikut :
1. Beban yang bekerja adalah beban internal pressure.
2. Pengaruh eksternal pipa tidak diperhitungkan.
3. Tegangan sisa yang dialami pipa setelah instalasi tidak diperhitungkan.
4. Akibat korosi tidak dibahas lebih lanjut.
5. Pipa menggunakan material carbon steel.
Batasan masalah variasi jenis loop yang digunakan untuk analisis adalah :
1. Variasi tipe loop berbentuk U, L, Z, dan Variasi elbow 90° dan 45°.
2. Loop pada sistem perpipaan diasumsikan belum mengalami cacat.
3. Sudut kemiringan loop tidak diperhitungkan dalam analisa.
Sedangkan untuk analisis aliran fluida adalah dengan menggunakan asumsi :
1. Fluida yang dialirkan yaitu hydrocarbon (gas).
2. Dinding pipa bagian dalam dianggap halus (smooth wall)
3. Analisa hidrodinamika internal fluida hanya untuk pola aliran dan laju
alir
5
BAB II
TINJAUAN PUSAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pipa bawah laut yang biasa disebut pipeline merupakan salah satu cara yang
digunakan oleh perusahaan oil and gas untuk menyalurkan hasil produksinya
dari platform ke daratan atau dari daratan ke daratan. Dalam perancangan pipa
bawah laut diperlukan beberapa pertimbangan yang matang terutama untuk
menghindari masalah-masalah yang mungkin muncul ketika pipa sedang
beroperasi. Adanya perbedaan suhu dapat menyebabkan elongasi pada pipa
sehingga pipa akan mengalami pembengkokan (buckling). Gaya aksial yang
berubah menjadi gaya tekan ke atas juga berperan penting dalam proses
deformasi pada pipa. Hal tersebut dapat diatasi dengan cara dikubur (buried)
pada kedalaman tertentu. Namun, untuk pipa yang tidak dikubur terdapat
beberapa pencegahan lain yang dapat dilakukan salah satunya dengan metode
expansion loop pada bagian pipa yang kemungkinan mengalami deformasi
atau kegagalan.
Penambahan loop pada sistem perpipaan atau dalam kasus ini pipeline akan
menyebabkan perubahan pola aliran dalam pipa itu sendiri. Aliran fluida dalam
pipa penyalur hidrokarbon dipengaruhi oleh tekanan, temperatur fluida dan
dimensi pipa alir yang digunakan. Temperatur dan perubahan tekanan
menyebabkan adanya aliran compressible dan incompressible dapat
disebabkan oleh beberapa laminar, antara lain adanya kemiringan pada pipa
alir yang ditandai dengan perbedaan elevasi pada titik awal fluida mengalir
dengan elevasi pada titik akhir. Faktor lain adalah diameter pipa yang
digunakan, laju alir fluida pada saat mengalir dan temperatur lingkungan
(Setiawan, 2003).
Fluida diartikan sebagai zat yang bergerak dan dapat berubah bentuk secara
kontinyu/ terus menerus dan berkesinambungan apabila dibebani dengan
tegangan geser betapapun kecilnya. Menurut Munson (2002), Gaya geser
adalah komponen gaya yang menyinggung permukaan, dan gaya ini yang
6
dibagi dengan luas permukaan tersebut adalah tegangan geser rata-rata pada
permukaan itu.
Benda padat selalu mempertahankan bentuk dan volume sampai batas
kemampuannya sehingga mengalami deformasi. Sedangkan benda gas akan
bebas berekspansi sampai adanya batas yang membendung. Benda gas akan
membentuk atmosfir dan apabila tidak ada penghalang maka akan menyatu
dengan atmosfir alam. Sehingga benda gas akan lebih dominan terhadap
perubahan volum. Dengan demikian, benda gas mempunyai ciri spesifik yaitu
adanya penambahan volum atau perubahan tekanan, perubahan kerapatan
massa atau densitas (Munson, 2002).
Fenomena aliran fluida dalam pipa berkaitan dengan perubahan kecepatan,
macam aliran (laminar, turbulen atau transisi) dan perubahan bentuk
penampang memanjang pipa (Schlitchting,1979). Aliran fluida yang melalui
pelat sejajar memiliki distribusi kecepatan yang berbeda-beda sepanjang
lintasan sampai pola aliran berbentuk dengan sempurna (fully developed).
Expansion Loop akan mengalami beban internal yang mempengaruhi tegangan
pada pipa. Tegangan yang terjadi dari bentangan pipa akibat dari perubahan
pola aliran. Analisa tegangan pada expansion loop menjadi bahan menarik
untuk dilakukan penelitian. Karena banyaknya faktor yang mempengaruhi
deformasi serta bentuk dari expansion loop yang beragam. Diperlukan analisa
yang tepat untuk menentukan bentuk expansion loop yang sesuai dengan
kondisi lapangan dan efisien dalam penggunaannya. Dalam tugas akhir ini
akan diberikan beberapa variasi tipe loop seperti U, L, Z dengan beberapa
variasi sudut.
2.2 Dasar Teori
2.2.1 Sistem Perpipaan
Semakin berkembangnya industri minyak dan gas sekarang ini, telah
menghasilkan perkembangan substansi pada proyek offshore (pengeboran
minyak lepas pantai). Dengan semakin berkembangnya dan majunya teknologi
yang ada maka peralatan yang berkaitan dengan Offshore pun akan semakin
canggih dan semakin modern. Perkembangan pipa Offshore pertama kali
7
berada di Gulf of Mexico. Sistem perpipaan telah banyak dirancang di seluruh
dunia dengan berbagai macam desain yang beragam. Negara-negara yang
mengikuti perkembangan di bidang offshore yaitu: Amerika Serikat, Laut
Utara, Gulf of Mexico, Mediterania Australia, Asia dan Amerika Latin.
Berbagai macam variasi peralatan yang telah dibuat dan telah dirancang yaitu
peralatan yang digunakan untuk untuk proses pemasangan/instalasi maupun
untuk pembuatan pipa itu sendiri. Dalam proses pemasangan pipa
menggunakan metode tertentu antara lain: Conventional Lay Barge Method,
Reel Barge Method, Various Pull dan Tow Method (Dhani, 2009).
Gambar 2.1 Sistem perpipaan bawah laut
(marinelink.com)
Soegiono (2007), Perancangan dari sistem perpipaan offshore ini juga
tergantung pada kedalaman dari air laut. Pada saat kegiatan perancangan dan
pemasangan pipa ini juga harus memperhatikan beberapa hal antara lain:
terjadinya Stress dan bending, yang sering terjadi pada permukaan mesin yang
tertanam pada dasar laut dan dipengaruhi oleh gelombang dan berbagai kondisi
variasi dinamik. Setelah pipa ini dipasang dan diletakkan di dasar laut, akan
mendapatkan beberapa resiko yang akan menimbulkan kerusakan akibat
gelombang dan arus pada daerah tersebut.
Dalam kegiatan pendesainan pipa yang juga harus diperhatikan adalah apabila
pipa ini sudah terpasang dalam kedalaman air laut tertentu. Maka yang harus
diperhatikan adalah terjadinya buckling (tekuk). Hal ini sangat penting karena
8
jika pipa offshore ini akan mengalami buckling maka jika tidak segera
ditanggulangi maka pipa-pipa ini akan mempengaruhi kegiatan operasinya.
Beberapa syarat dalam mengalirkan fluida pada sistem perpipaan seharusnya:
• Tidak boleh bocor
• Mengalirkan fluida perlu perbedaan tekanan antara titik awal dan
akhir
• Harus di atasinya perlawanan/gesekan pipa pada fluida
• Kedua hal di atas memerlukan energi
2.2.2 Buckling
Buckling pada pipa dapat diartikan sebagai ovalisasi pada penampang pipa
yang terjadi pada salah satu atau seluruh bagian pipa. Menurut Abizar (2008),
Buckling dapat berupa “buckling kering” dan “buckling basah”. Dikatakan
kering jika pipa tidak retak dan disebut basah jika pipa terjadi retak lalu
retakannya diisi oleh air.
Gambar 2.2 Proses ovalisasi akibat local buckling (Abizar, 2008)
Bentuk kegagalan yang diakibatkan oleh buckling adalah upheaval buckling
dimana pipa menekuk ke arah vertical (sumbu-z) dan lateral buckling
(sneaking) dimana pipa menekuk ke arah samping. Untuk lebih jelasnya
digambarkan pada gambar berikut ini.
9
Gambar 2.3 Ilustrasi upheaval buckling
Berdasarkan beban kondisi support pipa, satu atau lebih dari 2 tipe buckling
di bawah ini dapat terjadi, yaitu :
2.2.2.1. Local Buckling
Dikatakan local buckling apabila penampang melintang pipa mengalami
deformasi diakibatkan oleh adanya tekanan eksternal, gaya aksial dan momen
lentur. Analisis local buckling dilakukan untuk kondisi instalasi karena pada
saat proses instalasi adalah kondisi paling kritis terjadinya local buckling
akibat tidak adanya tekanan internal.
Berdasarkan code standard DNV 1981 Rules for Submarine Pipeline Design,
Apendix B: Buckling Calculations, kombinasi tegangan kritis yang terjadi
antara tegangan longitudinal dan tegangan hoop dapat dirumuskan sebagai
berikut :
(𝜎𝑥
𝜎𝑥𝑐𝑟)
𝛼
+𝜎𝑦
𝜎𝑦𝑐𝑟= 1 (2.1)
𝜎𝑥 = 𝜎𝑥𝑁 + 𝜎𝑥
𝑀 (2.2)
𝜎𝑥𝑁 =
𝑁
𝐴 (2.3)
𝜎𝑥𝑀 =
𝑀
𝑊 (2.4)
10
Dengan :
N = Axial force
A = Cross sectional area
= π (D-t)t
M = Bending moment
W = Elastic section modulus
= 𝜋
4(𝐷 − 𝑡)2. 𝑡
D = Nominal outer diameter of pipe
t = Nominal wall thickness of pipe
𝜎𝑥𝑐𝑟 =𝜎𝑥
𝑁
𝜎𝑥𝜎𝑥𝑐𝑟
𝑁 +𝜎𝑥
𝑀
𝜎𝑥𝜎𝑥𝑐𝑟
𝑀 (2.5)
Dengan :
𝜎𝑥𝑐𝑟𝑁 = Tegangan longitudinal maksimum saat hanya gaya N yang bekerja,
(P dan M = 0)
𝜎𝑥𝑐𝑟𝑁 = SMYS (untuk
𝐷
𝑡 ≤ 20)
𝜎𝑥𝑐𝑟𝑁 = SMYS [1 − 0,001 (
𝐷
𝑡− 20)] (untuk 20 <
𝐷
𝑡 ≤ 100)
𝜎𝑥𝑐𝑟𝑀= Tegangan longitudinal maksimum saat hanya momen bending M
yang bekerja, (P dan N = 0)
𝜎𝑥𝑐𝑟𝑀 = SMYS [1,35 − 0,0045
𝐷
𝑡]
𝑃 = 𝑃𝑒 − 𝑃𝑡 = 𝐸𝑘𝑠𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎𝑙 = 𝑂𝑣𝑒𝑟𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑒
𝛼 = 1 +300
𝐷/𝑡.
𝜎𝑦
𝜎𝑦𝑐𝑟
𝜎𝑦 = (𝑃𝑒 − 𝑃𝑡)𝐷
2𝑡 ; (𝐻𝑜𝑜𝑝 𝑠𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠)
𝜎𝑦𝑐𝑟 = Tegangan hoop maksimum saat hanya tekanan P yang bekerja, (M
dan N = 0)
𝜎𝑦𝑐𝑟 = 𝜎𝑦𝐸
11
= 𝐸 (𝑡
𝐷−𝑡)
2
(untuk 𝜎𝑦𝐸 ≤2
3𝑆𝑀𝑌𝑆)
= 𝑆𝑀𝑌𝑆 [1 −1
3(
2𝑆𝑀𝑌𝑆
3𝜎𝑦𝐸)
2
] (untuk 𝜎𝑦𝐸 >2
3𝑆𝑀𝑌𝑆)
𝜎𝑦𝐸 = Critical comprehensive hoop stress untuk buckling elastis sempurna
ketika hanya σy yang bekerja
𝐸 = Koefisien elastisitas bahan
= 3,01 x 107 untuk baja karbon
Kombinasi nilai σx dan σy yang diijinkan ditentukan dengan memasukkan
faktor yang diijinkan ke dalam rumusan local buckling untuk kombinasi
kritis. Sehingga persamaan local buckling menjadi sebagai berikut.
(𝜎𝑥
𝜇𝑥𝑝𝜎𝑥𝑐𝑟)
𝛼
+𝜎𝑦
𝜇𝑦𝑝𝜎𝑦𝑐𝑟≤ 1 (2.6)
Dengan :
𝜇𝑥𝑝 = Faktor desain ; nilai yang diijinkan dari (𝜎𝑥
𝜎𝑥𝑐𝑟) untuk σy = 0
𝜇𝑦𝑝 = Faktor desain ; nilai yang diijinkan dari (𝜎𝑦
𝜎𝑦𝑐𝑟) untuk σx = 0
Penggunaan faktor desain didasarka pada tegangan kritis (berada pada
range plastis dan elastis). Pada umumnya buckling pada pipa berdasarkan
σx akan mendekati plastis, sementara buckling yang berdasarkan σy akan
mendekati elastis. Besarnya faktor desain yang berlaku untuk pipa pada
riser selama operasi tercantum dalam Tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1. Faktor Desain (General case)
Loading
Condition
𝝈𝑬
𝝈𝑭≤ 𝟏 𝟏 <
𝝈𝑬
𝝈𝑭≤ 𝟑
𝝈𝑬
𝝈𝑭≥ 𝟑
a. 𝜇𝑃 = 0,32 𝜇𝑃 = 0,48 + 0,04𝜎𝐸
𝜎𝐹
𝜇𝑃 = 0,60
b. 𝜇𝑃 = 0,68 𝜇𝑃 = 0,62 + 0,06𝜎𝐸
𝜎𝐹
𝜇𝑃 = 0,80
12
Dengan :
σE = Tegangan kritis
σF = SMYS
σxE = 0,42 𝐸.𝑡
𝐷
σyE = 𝑅 (𝑡
𝐷−𝑡)
2
Untuk pipa selama masa operasi, faktor tersebut dikali dengan 1,2.
Sedangakan untuk pipa dan riser selama instalasi, faktor tersebut dikali
dengan 1,44. Sementara itu, untuk kondisi apapun nilai faktor desain tidak
boleh melebihi 1,0.
Untuk pipa dengan rasio 𝐷
𝑡 tipikal, faktor desain yang berlaku adalah faktor
desain dalam Tabel 2.2 berikut ini.
Tabel 2.2. Faktor Desain (𝐷
𝑡 tipikal)
Loading
Condition
Installation Operation
Pipeline and risers Pipeline zone 1 Pipeline zone 2 and risers
𝜇𝑥𝑝 𝜇𝑦𝑝 𝜇𝑥𝑝 𝜇𝑦𝑝 𝜇𝑥𝑝 𝜇𝑦𝑝
a. 0,86 0,75 0,72 0,62 0,50 0,43
b. 1,00 0,98 0,96 0,82 0,67 0,56
2.2.2.2 Propagation Buckling
Dikatakan propagation buckling apabila penampang melintang pipa berubah
konfigurasinya dan merambat di sepanjang pipa, kegagalan ini diakibatkan
oleh tekanan hidrostatik, hal ini disebabkan oleh tekanan eksternal
(hidrostatik) yang lebih besar dari tekanan propagasi buckle pipa yang
berperan sebagai penahan.
Prinsip dari propagation buckling adalah adanya tekanan yang menimbulkan
propagating buckle (tekanan inisiasi buckle) yang nilainya lebih besar dari
tekanan yang diperlukan untuk menahan terjadinya propagating buckle
tersebut (tekanan collapse). Akibatnya, buckle yang terinisiasipada pipeline
berpropagasi (merambat) dan mengakibatkan kegagalan di sepanjang jalur
pipa. Propagating buckle ini akan terus terjadi hingga tekanan eksternal pipa
13
telah menjadi sama atau lebih kecil dari tekanan propagasi. Hal ini berlaku
untuk pipa yang mempunyai properti pipayang seragam di sepanjang jalur
pipa. Namun, prinsip yang paling dasar adalah propagation buckling tidak ada
local buckling yang terjadi. Pada Gambar 2.4 berikut terdapat jenis-jenis
propagation buckling yang umum terjadi.
Gambar 2.4 Jenis-jenis umum propagation buckling (Abizar, 2008)
Berbagai studi secara teoritis dan eksperimental telah dilakukan untuk
mempelajari fenomena ini. Adapun tekanan propagation untuk pipa bawah
laut dinyatakan dalam persamaan berikut.
𝑃𝑝𝑟 = 1,15. 𝜋. 𝑆𝑀𝑌𝑆 (𝑡
𝐷−𝑡)
2
(2.7)
Ppr > Pe
Dengan :
Ppr = Tekanan propagasi
Pe = Tekanan eksternal
Apabila tekanan propagasi nilainya lebih kecil daripada tekanan eksternal,
maka perlu dilakukan pemilihan ulang terhadap ketebalan pipa. Ketebalan
pipa minimum berdasarkan tekanan propagasi adalah sebagai berikut.
14
𝑡 =𝑘.𝐷
1+𝑘 (2.8)
𝑘 = √𝑃𝑝𝑟
1,13𝜋𝑆𝑀𝑌𝑆 (2.9)
Dengan :
t = ketebalan minimum pipa
D = diameter luar pipa
Ppr = tekanan propagasi
2.2.3 Konsep Umum Expansion Loop
Salah satu cara mencegah atau menanggulangi terjadinya buckling adalah
dengan pemasangan expansion loop. Loop digunakan supaya defleksi yang
ditahan oleh pipa dapat diserap. Fungsi dari loop ekspansi sendiri adalah
untuk mengontrol physical properties dari material yang digunakan, misalnya
elongation (stress-strain) yang terjadi pada pipa dan lebih disebabkan oleh
ekspansi termal yang terjadi karena pengaruh eksternal (suhu tanah atau
lingkungan) ataupun pengaruh internal (jenis fluida yang mengalir di
dalamnya). Besarnya ekspansi dapat dihitung menggunakan persamaan :
∆𝐿 = 𝐶 𝑥 𝐿 𝑥 (𝑇𝑓 − 𝑇𝑔)𝑥 12 𝑖𝑛 (2.10)
Dengan :
ΔL = Besar ekspansi (in)
C = Koef. Termal ekspansi
C (Steel) = 6.5 x 10-6 in/in°F
C (Copper) = 9.2 x 10-6 in/in°F
L = Jarak antar titik tumpu (ft)
Tf = Temperatur Fluida (°F)
Tg = Temperatur Tanah (°F)
15
Gambar 2.5 Pipe Expansion ASME 31.3
Berdasarkan ASME B 31.3, sistem perpipaan terutama pipeline memerlukan
expansion loop jika terjadi perubahan temperature lebih dari 75°F, dimana
jarak antar belokan 12 kali diameter pipa. Expansion Loop tidak diperlukan
jika telah memenuhi persamaan berikut ini.
𝐷𝑌
(𝐿 − 𝑈)𝑥 2 ≤ 0.03 (2.11)
Dengan :
D = Ukuran pipa nominal (in)
Y = Besar ekspansi yang diserap (in)
L = Panjang segmen pipa (feet)
U = Jarak lurus antar jangkar (feet)
Loop ekspansi memberikan tumpuan yang diperlukan oleh sistem perpipaan
pada arah tegak lurus untuk menyerap ekspansi termal yang terjadi sehingga
tercapai fleksiblitas pipa yang diinginkan. Dalam penerapannya dapat
dipasang secara vertikal maupun horizontal tanpa mempengaruhi kinerja loop
itu sendiri. Pola aliran pun juga tidak terpengaruh akibat posisi loop ekspansi
karena pola aliran hanya dipengeruhi oleh Reynold Number.
Posisi loop ekspansi vertikal dan horizontal lebih mempertimbangkan faktor
pemasangan dan ketersediaan tempat. Jadi jika area yang digunakan terbatas
16
maka cenderung menggunakan posisi loop vertikal, sedangkan utuk area yang
luas seperti di seabed cenderung menggunakan posisi horizontal. Kedua
posisi ini hanya akan memberikan perbedaan pada tambahan head loss untuk
posisi vertikal karena adanya perbedaan ketinggian (h).
Dalam menentukan dimensi expansion loop terdapat beberapa pertimbangan
antara lain besar ekspansi yang diinginkan, suhu fluida yang mengalir, suhu
lingkungan (tanah), dan panjang pipa yang digunakan. Sehingga pipa
memiliki panjang loop yang cukup agar mampu mengakomodasi buckling
yang terjadi.
Pipa harus memiliki panjang loop yang cukup agar mampu mengakomodasi
buckling yang terjadi. Menurut Antaki (2003) panjang loop yang dibutuhkan
untuk menahan defleksi upheaval buckling adalah sebagai berikut :
𝑙 = √3𝐸𝐷 (𝑦)
2𝑆 (2.12)
dengan :
l = Panjang Loop (in)
E = Modulus Elastisitas (Psi)
D = Diameter eksternal pipa (in)
y = Ekspansi termal yang harus ditahan pipa (in)
S = Specified Minimum Yield Stress (Psi)
Gambar 2.6 Desain ekspansion loop Gambar 2.7 Desain ekspansion loop
tipe U (Antaki,2003) tipe Z (Antaki,2003)
17
Gambar 2.8 Desain ekspansion loop tipe L/elbow
(Antaki,2003)
Penggunaan diagram pada Gambar 2.9 lebih disarankan untuk pendesainan
expansion loop pada awal tahap perencanaan. Akan tetapi, apabila telah
diketahui berapa besarnya ekspansi yang akan diakomodasi, expansion loop
dapat dihitung dengan menggunakan diagram pada Gambar 2.10.
Gambar 2.9 Desain expansion loop menggunakan Diagram M. W. Kellog
18
Gambar 2.10 Nomograf untuk menentukan ukuran expansion loop
(M.W. Kellog Company)
2.2.4 Aliran Fluida dalam Pipa
Menurut Kodoatie (2002), keadaan yang diasumsikan ketika pipa terisi penuh
oleh fluida yang sedang dipindahkan maka gaya penggerak utamanya adalah
gradien tekanan sepanjang pipa tersebut. Hal tersebut yang menyebabkan
fluida dalam aliran dapat mengalir dalam pipa, perubahan tekanan tersebut
dapat terjadi akibat adanya perubahan ketinggian, perubahan kecepatan akibat
perubahan luas penampang dan gesekan yang terjadi antara fluida dengan
dinding pipa.
19
Pada aliran inviscid, persamaaan Bernoulli dapat menganalisa perubahan
tekanan yang terjadi terhadap perubahan ketinggian dan kecepatan.
Kehilangan tekanan (head loss) berdasarkan lokasi timbulnya dibedakan
menjadi dua yaitu :
a). Kerugian Mayor, yakni kehilangan tekanan akibat gesekan aliran fluida
pada sistem aliran penampang tetap atau konstan.
b). Kerugian Minor, yakni kehilangan tekanan akibat gesekan pada katup,
sambungan, dan pada penampang aliran yang tidak konstan.
Perubahan geometri pipa seperti adanya elbow atau bend akan memunculkan
aliran sekunder fluida dalam pipa sehingga dapat mengakibatkan adanya head
loss. Semakin halus kelengkungan kurva belokan maka semakin kecil juga
koefisien loss-nya namun dalam segi biaya pembuatan akan lebih mahal dan
susah daripada belokan yang kelengkungannya dibentuk dari penyambungan
pipa lurus.
2.2.5 Bilangan Reynold
Dalam mekanika fluida, bilangan Reynold adalah rasio antara gaya inersia
terhadap gaya viskos yang mengkuantifitaskan hubungan kedua gaya
tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu atau dapat dituliskan sebagai
berikut :
Re = (ρ v D)/μ (2.13)
Dengan :
V = Kecepatan aliran (m/dt)
D = Diameter pipa (m)
ρ = massa jenis (kg/m3)
μ = viskositas dinamik (N.s/m3)
Bilangan ini digunakan untuk mengidentitaskan jenis aliran yang berbeda
misalnya laminar, turbulen, atau transisi. Penamaan bilangan ini diambil dari
Osborne Reynolds (1842-1912) yang mengusulkan pada tahun 1883.
20
Besarnya bilangan Reynold yang terjadi pada suatu aliran dalam pipa dapat
menunjukkan apakah profil aliran tersebut laminar, turbulen, atau transisi.
Jika nilai Re kecil maka aliran akan meluncur di atas lapisan lain yag dikenal
sebagai aliran laminar. Sedangakan jika aliran-aliran tersebut tidak memiliki
garis edar tertentu yang dapat dilihat maka tergolong ke dalam jenis aliran
turbulen. Biasanya angka Re < 2300 merupakan batas aliran laminer dan
angka lebih besar dari Re > 4000 dikatakan aliran turbulen. Sedangkan Re
diantara keduanya dinyatakan sebagai aliran transisi. Untuk saluran tertutup
bilangan Reynold dinyatakan sebagai berikut :
𝑅𝑒 =𝑑. 𝑉
𝑣 (2.14)
Dengan :
d = Diameter dalam pipa
V = Kecepatan fluida
v = viskositas kinematik
Gambar 2.11 Aliran Laminar dan Aliran Turbulen (DOE, 1996)
21
2.2.6 Teori Tegangan
Selama proses operasinya, beban yang bekerja pada pipa akan mengakibatkan
timbulnya tegangan dinding pipa. Kombinasi-kombinasi tegangan tersebut
akan menyebabkan regangan atau defleksi. Besarnya tegangan akibat beban
operasi tekanan internal fluida yang dialirkan di dalam pipa dapat diturunkan
dari persamaan mekanika untuk bejana berdinding tipis (Popov, 1978). Oleh
karena itu analisa tegangan perlu dilakukan untuk mengetahui tegangan-
tegangan yang bekerja pada sistem perpipaan, nilai dari pipe stress analysis
akan dicocokkan dengan aturan-aturan yang ada dalam codes ASME B31.8
2003 terutama untuk tegangan ijin masing-masing kondisi sebagaimana
dijelaskan pada tabel di bawah ini.
Tabel 2.3. Tegangan ijin masing-masing kondisi
Design Condition Allowable
Hoop stress Longitudinal stress Combined stress
Operating 72% SMYS 80% SMYS 90% SMYS
Hydrotesting 90% SMYS - 96% SMYS
Installation 72% SMYS 80% SMYS 90% SMYS
2.2.7 Tegangan Hoop
Tegangan Hoop adalah tegangan yang bekerja pada pipa dalam arah
tangensial. Tegangan ini mempengaruhi tekanan internal yang besarnya
tergantung pada variasi tebal dinding pipa. Berikut ini perhitungan besarnya
tegangan hoop berdasarkan code standar ASME B31.8 2003 :
Gambar 2.12 Arah hoop stress terhadap potongan melintang pipa
σh
σh
22
(ASME B31.8, 2003)
𝜎ℎ = 𝑃𝑖 (𝐷
2𝑡) (2.14)
dengan :
𝜎ℎ= Hoop stress (Psi)
Pi = Disain tekanan internal (Psi)
D = Diameter luar pipa (in)
t = Ketebalan pipa (in)
2.2.8 Tegangan Longitudinal
Pipa yang berada dalam kondisi restrain (tertahan) akan menyebabkan
terjadinya upheaval buckling. Tegangan Longitudinal timbul sebagai
kombinasi antara dua komponen yang mempengaruhinya yaitu tegangan
kompresif akibat ekspansi termal dan tegangan tensile. Longitudinal stress
merupakan tegangan aksial yang bekerja pada penampang pipa merupakan
kombinasi dari Thermal Stress dan Poisson’s Effect.
Gambar 2.13 Longitudinal stress pada cross section pipa
(ASME B31.8, 2003)
Beda temperatur saat instalasi menyebabkan terjadinya ekspansi termal
kearah longitudinal, namun karena pipeline berada pada kondisi restrain
maka pipa tidak mengalami ekspansi sehingga timbul tegangan termal.
23
Gambar 2.14 Ilustrasi thermal stress
(ASME B31.8, 2003)
Besarnya tegangan termal dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
𝜎𝑇 = −𝐸𝛼(𝑇2 − 𝑇1) (2.15)
dengan:
E = Modulus Young (Psi) = 2,07 x 105 (MPa)
𝜎𝑇 = Tegangan akibat termal (Psi)
α = Koefisien ekspansi termal = 11.7 x 10-6 (˚F-1)
T2 = Temperatur operasi maksimum (˚F)
T1 = Temperatur instalasi (˚F)
Poisson’s effect merupakan tegangan yang terjadi akibat adanya tegangan
residual pada saat fabrikasi pipa, sehingga pipa harus kembali ke keadaan
semula. Kembalinya pipa ke keadaan menyebabkan trjadinya gaya aksial
yang menyebabkan kontraksi pada dinding pipa.
24
Gambar 2.15 Ilustrasi poisson’s effect
(ASME B31.8, 2003)
Persamaan Poisson’s effect adalah sebagai berikut.
𝜎𝑝 = 𝑣. (𝑃𝑖(𝐼𝐷 − 2𝑡) − 𝑃𝑒. 𝐷
2𝑡) (2.16)
Sedangkan besarnya tegangan tarik longitudinal pada pipa restrain akibat
pengaruh poisson dari tegangan hoop dapat dihitung berdasarkan code standar
ASME B31.8 2003 :
𝜎𝑝 = 𝑣. 𝜎ℎ (2.17)
dengan :
𝜎𝑝 = Tegangan tarik longitudinal (Psi)
𝜎ℎ = Tegangan hoop (Psi)
v = Poisson ratio = 0.3
Sehingga melalui kombinasi komponen tegangan termal dan tegangan
pengaruh Poisson didapatkan besarnya tegangan longitudinal yang terjadi
pada pipa kondisi restrain sesuai persamaan :
𝜎𝑙 = 𝑣. 𝜎ℎ − 𝐸𝛼(𝑇2 − 𝑇1) (2.18)
25
2.2.9 Tegangan Kombinasi Ekivalen (Von Mises)
Arah tegangan yang berbeda-beda pada pipa dapat dipandang secara
menyeluruh menggunakan hubungan Von Mises. Besarnya tegangan ekivalen
Von Mises diperoleh berdasarkan persamaan berikut (ASME B31. 8, 2003) :
𝜎𝐸 = √𝜎ℎ2 + 𝜎𝐿
2 − (𝜎ℎ𝜎𝐿) + 3𝜏2 (2.19)
dengan :
𝜎𝐸 = Tegangan ekivalen Von Mises (MPa)
𝜎ℎ = Tegangan hoop (MPa)
𝜎𝐿 = Tegangan longitudinal (MPa)
𝜏 = Tegangan geser (MPa)
Tegangan tangensial biasanya relatif kecil dibandingkan dengan tegangan-
tegangan yang lainnya sehingga dapat diabaikan dalam analisis yang
selanjutnya, maka dari itu persamaan dapat direduksi menjadi :
𝜎𝐸 = √𝜎ℎ2 − (𝜎ℎ𝜎𝐿) + 𝜎𝐿
2 (2.20)
Tegangan ekivalen pada pipa saat beroperasi harus memenuhi kriteria
regangan ekivalen yang diijinkan menurut code ASME B31.8 sebagai berikut:
𝜎𝐸 = √𝜎ℎ2 − (𝜎ℎ𝜎𝐿) + 𝜎𝐿
2 < 90% 𝑆𝑀𝑌𝑆 (2.21)
26
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
27
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Untuk menjelaskan metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini
maka dibuatlah diagram alir. Adapun diagram alir tersebut adalah sebagai
berikut:
Gambar 3.1 Diagram alir
A
Tipe U Tipe L Tipe Z
Mulai
B Pemodelan loop ekspansi
dengan software ANSYS
Studi literatur dan
pengumpulan data
Analisa pola aliran
28
Error
Error
Gambar 3.1 Diagram alir (Lanjutan)
A
B
Analisa tegangan dan
deformasi pipa
Validasi
Running model
Pemodelan dengan software
AutoPipe
Kesimpulan
dan Saran
Selesai
Validasi
Running model
29
3.2 Prosedur Penelitian
Langkah-langkah dalam melakukakan penelitian tugas akhir ini tertera dalam
diagram alir Gambar 3.1 dan dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Studi literatur dan Software
Beberapa literatur yang dapat menunjang penelitian ini diantaranya adalah
tugas akhir, jurnal, majalah, media elektronik, maupun bukti sangat
diperlukan sebagai referensi pengerjaan penelitian ini. Literatur yang
berhubungan dengan buckling pipa dan expansion loop terutama penelitian
yang telah dilakukan sabelumnya akan menjadi bahan referensi utama.
Selain itu data-data yang berkaitan dengan penelitian ini seperti data pipa
dan data lingkungan juga sangat penting. Mempelajari software ANSYS
Multiphysics dan AutoPipe juga sangat diperlukan untuk kegunaan analisa
dalam pemodelan.
2. Pengumpulan data
Data-data yang diperlukan antara lain:
a. Data pipa.
Tabel 3.1. Data Pipa Diameter 14” Diameter 14” (355.6 mm)
Wall Thickness 0.6899” (17.5 mm)
Kelas Export/Trunklines
Material Carbon steel API-GR-65-PSL2
SMYS 65300 psi
Temperatur (oC) Desain :116 Operasi:70
Tekanan (bar) Desain :70 Operasi:40
b. Data Fuida
Tabel 3.2. Data Fluida
Fluid Type Gas
Flow Rate 2.79 Mmscfd
Specific Gravity 0.59
Mass Density 0,6679 kg/ m3
Molecular Weight 16.043
Viskositas 1,087 x 10-5 kg/ms
Temperatur (oC) 15.6 < C < 48.9
Densitas Air Laut 1026 kg/m3
30
3. Perancangan Expansion Loop.
Tahap awal pemodelan ini adalah menghitung dimensi loop sesuai
thermacor data sehingga didapatkan hasil geometri maupun dimensi yang
diperlukan sebelum melakukan pemodelan pipa menggunakan software
ANSYS Multiphyics maupun AutoPipe.
4. Pemodelan loop ekspansi dengan Software.
Setelah didapatkan panjang dan pemilihan bentuk loop ekspansi yang akan
dimodelkan dengan menganalisa kemungkinan terjadinya overstress pada
loop pipa maka loop ekspansi dapat dimodelkan dengan menggunakan
software ANSYS Multiphysics dan AutoPipe. Dalam melakukan
pemodelan diperlukan langkah-langkah seperti berikut ini:
i). Pemodelan pipa
Sistem perpipaan dapat dimodelkan menggunakan software ANSYS
Multiphysics yang merupakan program Finit Element Analysis (FEA)
yang dapat digunakan untuk mengetahui pola dan kecepatan aliran
dalam sistem perpipaan, sedangkan untuk nilai deflection dan tegangan
didapatkan dari pemodelan sistem perpipaan menggunakan software
AutoPipe. Berikut ini hal-hal yang dibutuhkan dalam memodelkan
pipeline menggunakan software :
▪ Masukkan data
a) Dimensi dan jenis material
b) Temperatur fluida
c) Tekanan fluida
▪ Pemodelan node, elemen, tumpuan
ii). Aturan penentuan node :
a) Geometri (titik awal, interaksi, perubahan arah, dan titik akhir)
b) Perubahan parameter operasi
c) Parameter kekakuan elemen (perubahan ukuran pipa, expansion
joint, penambahan lengan)
d) Posisi kekakuan batas (restrain, syarat batas sendi)
iii). Data variasi expansion loop
Beberapa variasi dalam pemodelan ini adalah sebagai berikut.
31
Tabel 3.3 Variasi Expansion Loop
Tipe Sudut Lengan
L
90° -
45°
2 m
4 m
6 m
U
90° -
45°
0.5 m
1.0 m
1.5 m
Z
90° -
45°
0.5 m
1.0 m
1.5 m
5. Running model
Memulai dengan merunning desain struktur pipa yang telah dibuat dengan
menganalisa material pada pipa dan beban yang telah dibuat. Apabila
terdapat errors pada hasil running program maka pemodelan ini harus
diperbaiki oleh pengguna dimana pemodelan harus ditinjau ulang.
6. Analisa loop ekspansi
Analisa ini dilakukan untuk mencari pola aliran, kecepatan yang terjadi di
dalam pipa serta pengaruh loop terhadap tegangan dan defleksi pipa.
7. Penyusunan buku tugas akhir
Tahapan akhir dalam pengerjaan tugas akhir ini adalah pembuatan buku
tugas akhir, semua hasil yang telah diperoleh dari tahapan sebelumnya akan
didokumentasikan sesuai dengan standar penulisan buku tugas akhir yang
telah ditetapkan.
3.3 Jadwal Aktivitas
Aktivitas pengerjaan penelitian tugas akhir digambarkan dalam time table.
Tabel 3 merupakan jadwal aktivitas pada penelitian tugas akhir ini.
32
Tabel 3.4 Jadwal aktivitas
NO AKTIVITAS
BULAN
SEP OKT NOP DES
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Studi literatur dan
Pengumpulan data
2 Perancangan expansion loop
3 Pemodelan loop ekspansi
4 Analisa pola aliran
5 Analisa tegangan
6 Penyusunan buku tugas akhir
33
BAB IV
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Manual dan Syarat ASME B31.3
4.1.1 Perhitungan Besar Ekspansi
Besarnya ekspansi yang terjadi dalam sistem perpipaan dapat dihitung
menggunakan persamaan (2.9).
∆𝐿 = 𝐶 𝑥 𝐿 𝑥 (𝑇𝑓 − 𝑇𝑔)𝑥 12 𝑖𝑛
∆𝐿 = 6,5 𝑥 10−6 𝑥 71,81 𝑥 (120 − 50)𝑥 12 𝑖𝑛
∆𝐿 = 0,392 𝑖𝑛
4.1.2 Koreksi ASME B 31.3
Berdasarkan standard ASME B31.3 didapatkan hasil perhitungan
sebagai berikut :
DY/(U-L) ≤ 0,03
14 x 0,392/(250,133-39,370) ≤ 0,03
0,052 ≤ 0.03
Dikarenakan tidak memenuhi syarat ekspasi berdasar ASME B31.3
maka diperlukan adanya expansion loop untuk menerima besarnya
ekspansi yang terjadi.
4.1.3 Pemilihan Dimensi Loop
Berdasarkan nomograf M.W.Kellog didapatkan panjang loop sebagai
berikut.
34
Gambar 4.1 Hasil penentuan ukuran expansion loop berdasarkan
Nomograf M.W.Kellog
L = 70 feet = 21,33 m
35
Gambar 4.2 Penentuan dimensi loop berdasarkan ThermacorData
Dengan perbandingan H : W = 2 : 1 sesuai dengan Thermacor Data
untuk dimensi expansion loop maka pada kasus ini digunakan ukuran
loop 8 x 4 m.
4.1.4 Perhitungan Kecepatan Aliran Inlet
Berdasarkan data yang telah didapat, Flowrate aliran sebesar 2,79
MMscfd yang setara dengan 0,9207 m3/s. Besarnya kecepatan aliran
didapatkan dengan cara membagi debit aliran dengan luas inlet,
sehingga didapat kecepatan aliran di inlet sebesar 9,275 m/s.
4.1.5 Analisa Pola Aliran Manual
Sebelum memulai pemodelan pada komputer, harus mengetahui jenis
aliran fluidanya bersifat laminar atau turbulen. Jenis aliran dapat
ditentukan dengan berdasarkan nilai Reynold Numbernya. Dengan
menggunakan persamaan (2.13) sehingga didapat :
𝑅𝑒 =𝑑. 𝑉
𝑣
36
𝑅𝑒 =0,3556 𝑥 9,275
1,087 𝑥 10−5
𝑅𝑒 = 2,02 𝑥 105
Hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa pola aliran yang
terbentuk dalam pipa bersifat turbulen karena Re > 4000. Aliran
tersebut dipengaruhi besarnya diameter, kecepatan dan viskositas
kinematik. Dimana besarnya viskositas kinematik didapat dari
perbandingan antara viskositas dinamik dengan massa jenis dari
fluida. Sehingga dalam pemodelan digunakan Analisa turbulen untuk
jenis aliran fluidanya.
4.2 Pemodelan Expansion Loop dengan Komputer.
Pemodelan dengan Solid Work dan ANSYS Multiphysics berdasarkan bentuk
fluida yang terjadi akibat adanya belokan/elbow dan struktur pipa dengan
adanya elbow. Pipa yang dimodelkan diberi tumpuan di titik titik tertentu. Hal
ini perlu dilakukan supaya dapat mengetahui arah ekspansi yang diinginkan
sesuai dengan desain yang telah dibuat.
4.2.1 Pemodelan Pipa Menggunakan Software SolidWork.
Berikut ini adalah beberapa model expansion loop pada pipa dengan
beberapa variasi elbow dengan panjang lengan antar elbow yang beragam.
Gambar 4.3 Expansion Loop Tipe L 90°
37
Gambar 4.4 Expansion Loop Tipe L 45° 2,0 m
Gambar 4.5 Expansion Loop Tipe L 45° 4,0 m
Gambar 4.6 Expansion Loop Tipe L 45° 6,0 m
38
Gambar 4.7 Expansion Loop Tipe U 90°
Gambar 4.8 Expansion Loop Tipe U 45° 0,5 m
Gambar 4.9 Expansion Loop Tipe U 45° 1,0 m
39
Gambar 4.10 Expansion Loop Tipe U 45° 1,5 m
Gambar 4.11 Expansion Loop Tipe Z 90°
Gambar 4.12 Expansion Loop Tipe Z 45° 0,5 m
40
Gambar 4.13 Expansion Loop Tipe Z 45° 1,0 m
Gambar 4.14 Expansion Loop Tipe Z 45° 1,5 m
4.2.2 Pemodelan Aliran Fluida Menggunakan Software ANSYS
Multiphysics.
Berikut ini adalah langkah-langkah pemodelan pola aliran pada expansion
loop menggunakan Software ANSYS Multiphysics.
1. Input model dari SolidWork ke Ansys Multiphysics.
Setelah memodelkan pipa dari SolidWork, maka perlu di-export dalam
bentuk .IGS sehingga dapat di-import ke Software ANSYS.
41
Gambar 4.15 Hasil import model SolidWork ke ANSYS
2. Memodelkan Fluida
Fluida dianggap memenuhi ruang yang ada dalam pipa, oleh karena itu
ruang yang ada dalam pipa dianggap sebagai fluida. Menggunakan tools
“Fill” sehingga didapatkan geometri di dalam pipa. Sehingga didapatkan
geometri fluida seperti pada gambar berikut.
Gambar 4.16 Hasil pemodelan geometri fluida pada ANSYS
3. Meshing Geometri.
Setelah didapatkan geometri fluida, langkah selanjutnya adalah men-
supress bagian pipa supaya geometri yang ditinjau hanya fluidanya saja,
kemudian di-meshing. Mesh adalah membagi geometri menjadi bagian-
bagian kecil sesuai kebutuhan. Pada pemodelan ini digunakan meshing
size sebesar 0.001 m sehingga didapatkan gambar seperti berikut ini.
42
Gambar 4.17 Hasil meshing fluida pada Software ANSYS
4. Input Data.
Pada ANSYS CFD ini dipilih pemodelan tipe k-epsilon dengan data-data
yang dimasukkan diantaranya adalah kecepatan fluida di inlet, tekanan
fluida, jenis fluida, specific gravity, dan jumlah literasi.
Gambar 4.18 Proses input data dan parameter pada Software ANSYS
5. Running.
Hasil pemodelan didapatkan setelah data-data pemodelan di-running.
Dalam me-running harus ditunggu hingga nilai k, epsilon, x-velocity, y-
velocity, z-velocity, dinyatakan konvergen seperti pada gambar berikut.
43
Gambar 4.19 Hasil running iteration pada ANSYS
4.3. Hasil Pola Aliran dan Output Magnitude Velocity Software ANSYS
Aliran fluida dalam pipa dapat dianalisa berdasarkan pressure dan velocity
akibat fluida yang mengalir dalam pipa terutama untuk daerah di sekitar
belokan/elbow dengan bantuan software ANSYS. Pemodelan dilakukan
untuk penampang fluida yang diasumsikan memenuhi isi pipa, sehingga
pemodelan menyerupai penampang pipa dengan memvariasikan tipe-tipe
expansion loop dan sudut elbow.
Hasil output dapat dilihat berupa pola aliran fluida dengan kontur
kecepatan yang berbeda-beda. Dari gambar-gambar berikut ini dapat
dilihat pada bagian elbow terjadi perubahan pola aliran yang signifikan.
Semula aliran yang berasal dari inlet bergerak lurus/laminar, namun ketika
fluida yang mengalir dalam pipa menabrak elbow terjadi pola aliran dan
velocity magnitude yang acak.
44
Gambar 4.20 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 90°
Pada gambar 4.20 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe L 90° terjadi velocity magnitude terbesar
11,19 m/s.
Gambar 4.21 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 2,0 m
Pada gambar 4.21 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe L 45° 2,0 m terjadi velocity magnitude
terbesar 10,89 m/s. Telah terjadi penurunan kecepatan terbesar pada
expansion loop tipe ini dibandingkan tipe L90°
45
Gambar 4.22 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 4,0 m
Pada gambar 4.22 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe L 45° 4,0 m terjadi velocity magnitude
terbesar 11,28 m/s. Ketika lengan diperpanjang, kecepatan fluida
maksimum menjadi membesar.
Gambar 4.23 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe L 45° 6,0 m
Pada gambar 4.23 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe L 45° 6,0 m terjadi velocity magnitude
46
terbesar 11,14 m/s. Kembali mengalami penurunan kecepatan namun
untuk tipe 45° kecepatan maksimum yang terjadi membesar cukup
signifikan dengan adanya penambahan lengan.
Gambar 4.24 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 90°
Pada gambar 4.24 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe U 90° terjadi velocity magnitude
terbesar 11,54 m/s.
Gambar 4.25 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 0,5 m
47
Pada gambar 4.25 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe U 45° 0,5 m terjadi velocity magnitude
terbesar 11,24 m/s. Terjadi penurunan kecepatan dibandingkan
expansion loop tipe U 90°.
Gambar 4.26 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 1,0 m
Pada gambar 4.26 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe U 45° 1,0 m terjadi velocity magnitude
terbesar 10,68 m/s. Kembali terjadi penurunan kecepatan dibandingkan
expansion loop tipe U 90°.
Gambar 4.27 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe U 45° 1,5 m
48
Pada gambar 4.27 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe U 45° 1,5 m terjadi velocity magnitude
terbesar 11,69 m/s. Terjadi peningkatan kecepatan ketika lengan lebih
diperpanjang.
Gambar 4.28 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 90°
Pada gambar 4.28 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe Z 90° terjadi velocity magnitude terbesar
11,14 m/s.
Gambar 4.29 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 0,5 m
49
Pada gambar 4.29 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe Z 45° 0,5 m terjadi velocity magnitude
terbesar 11,12 m/s. Tipe ini memiliki magnitude velocity yang lebih kecil
daripada expansion loop tipe Z 90°.
Gambar 4.30 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 1,0 m
Pada gambar 4.30 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe Z 45° 1,0 m terjadi velocity magnitude
terbesar 11,36 m/s. Magnitude velocity kembali membesar ketika lengan
diperbesar dari sebelumnya.
Gambar 4.31 Pemodelan Fluida pada Expansion Loop Tipe Z 45° 1,5 m
50
Pada gambar 4.31 dapat dilihat perubahan kecepatan aliran di sekitar
elbow, pada expansion loop tipe Z 45° 1,5 m velocity magnitude kembali
membesar yakni 12,07 m/s.
Besarnya nilai kecepatan maksimum pada masing-masing tipe expansion
loop dirangkum pada Tabel 4.1 – 4.3 dan Grafik 4.1 berikut.
Tabel 4.1. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe L
No. Tipe Expansion Loop Max. Magnitude Velocity (m/s)
1. L 90° 11.19
2. L45° (2,0 m) 10.89
3. L 45° (4,0 m) 11.28
4. L 45° (6,0 m) 11.14
Tabel 4.2. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe U
No. Tipe Expansion Loop Max. Magnitude Velocity (m/s)
1. U 90° 11.54
2. U 45° (2,0 m) 11.24
3. U 45° (4,0 m) 10.68
4. U 45° (6,0 m) 11.69
Tabel 4.3. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop Tipe Z
No. Tipe Expansion Loop Max. Magnitude Velocity (m/s)
1. Z 90° 11.14
2. Z 45° (2,0 m) 11.12
3. Z 45° (4,0 m) 11.36
4. Z 45° (6,0 m) 12.07
51
Grafik 4.1. Nilai Magnitude Velocity Expansion Loop
4.4 Hasil Output Pressure Hasil Pemodelan ANSYS
Variasi tipe expansion loop menyebabkan variasi nilai pressure yang
diakibatkan oleh adanya aliran fluida dalam pipa, pada gambar hasil
pemodelan berikut dapat dilihat bahwa nilai pressure terbesar akibat
aliran internal berada di sekitar elbow. Hasil total pressure yang terjadi
pada masing-masing tipe expansion loop dirangkum pada Tabel 4.4 – 4.6
dan Grafik 4.2 di bawah.
Tabel 4.4. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe L
No. Tipe Expansion Loop Max. Pressure Output (MPa)
1. L 90° 19.92
2. L45° (2,0 m) 15.39
3. L 45° (4,0 m) 8.92
4. L 45° (6,0 m) 2.09
Pada Tabel 4.4 dapat dilihat bahwa nilai pressure output hasil pemodelan
pada tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45°. Dapat disimpulkan
pula semakin lengan diperpanjang maka pressure output semakin mengecil.
10.6
10.8
11
11.2
11.4
11.6
11.8
12
12.2
0 1 2 3 4 5
Vel
oci
ty (
m/s
)
Tipe loop
Max. Magnitude Velocity
Tipe L Tipe U Tipe Z
52
Tabel 4.5. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe U
No. Tipe Expansion Loop Max. Pressure Output (MPa)
1. U 90° 19.17
2. U 45° (0,5 m) 25.12
3. U 45° (1,0 m) 26.46
4. U 45° (1,5 m) 29.93
Pada Tabel 4.5 dapat dilihat bahwa nilai pressure output hasil pemodelan
pada tipe elbow 90° lebih kecil daripada tipe elbow 45. Dari tabel tersebut
juga dapat disimpulkan bahwa semakin panjang lengan maka nilai pressure
output semakin besar pula.
Tabel 4.6. Nilai Pressure Output Expansion Loop Tipe Z
No. Tipe Expansion Loop Max. Pressure Output (MPa)
1. Z 90° 21.49
2. Z 45° (0,5 m) 16.78
3. Z 45° (1,0 m) 17.36
4. Z 45° (1,5 m) 18.08
Pada Tabel 4.6 dapat dilihat bahwa nilai pressure output hasil pemodelan
pada tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45°. Dari tabel tersebut
juga dapat disimpulkan bahwa semakin bertambah panjang lengan pada
elbow 45° maka nilai pressure outputnya semakin mengecil.
53
Grafik 4.2. Nilai Output Pressure Expansion Loop
4.5 Hasil Nilai Tegangan.
Analisa tegangan pada expansion loop dilakukan mengunakan bantuan
Software AutoPipe. Beberapa parameter yang dimasukkan ke dalam software
diantaranya adalah NPS pipa, tekanan operasi, temperatur fluida, tekanan
operasi, kedalaman laut, dan property fluida serta parameter lain yang telah
disebutkan pada BAB III. Pada analisa tegangan ini yang didapatkan adalah
nilai tegangan von-mises maksimum atau terbesar. Hasil running pemodelan
tegangan dapat dilihat dan dijelaskan pada gambar-gambar berikut ini.
Gambar 4.32. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 90°
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
0 1 2 3 4 5
Pre
ssu
re O
utp
ut
(MP
a)
Tipe loop
Max. Pressure Output
Tipe L Tipe U Tipe Z
54
Pada Gambar 4.32 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe L 90° terjadi maximum stress
output sebesar 275 N/mm2.
Gambar 4.33. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 45° (2,0 m)
Pada Gambar 4.33 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe L 45° (2,0 m)terjadi maximum
stress output sebesar 244 N/mm2.
Gambar 4.34. Stress Value pada Expansion Loop Tipe L 45° (4,0 m)
55
Pada Gambar 4.34 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe L 45° (4,0 m) terjadi maximum
stress output sebesar 221 N/mm2.
Gambar 4.35. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe L 45° (6,0 m)
Pada Gambar 4.35 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe L 45° (6,0 m) terjadi maximum
stress output sebesar 178 N/mm2.
Gambar 4.36. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 90°
56
Pada Gambar 4.36 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe U 90° terjadi maximum stress
output sebesar 270 N/mm2.
Gambar 4.37. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (0,5 m)
Pada Gambar 4.37 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe U 45° (0,5 m)terjadi maximum
stress output sebesar 313 N/mm2.
Gambar 4.38. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (1,0 m)
Pada Gambar 4.38 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe U 45° (1,0 m)terjadi maximum
stress output sebesar 323 N/mm2.
57
Gambar 4.39. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe U 45° (1,5 m)
Pada Gambar 4.39 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe U 45° (1,5 m)terjadi maximum
stress output sebesar 350 N/mm2.
Gambar 4.40. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 90°
Pada Gambar 4.40 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe Z 90° terjadi maximum stress
output sebesar 286 N/mm2.
58
Gambar 4.41. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (0,5 m)
Pada Gambar 4.41 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe Z 45° (0,5 m)terjadi maximum
stress output sebesar 253 N/mm2.
Gambar 4.42. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (1,0 m)
Pada Gambar 4.42 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe Z 45° (1,0 m)terjadi maximum
stress output sebesar 257 N/mm2.
59
Gambar 4.43. Pressure Output pada Expansion Loop Tipe Z 45° (1,5 m)
Pada Gambar 4.43 dapat dilihat nilai stress akibat adanya aliran internal
di sekitar elbow, pada expansion loop tipe Z 45° (1,5 m)terjadi maximum
stress output sebesar 262 N/mm2.
Hasil tegangan maksimum yang terjadi pada masing-masing tipe expansion loop
dirangkum pada Tabel 4.7 – 4.9 dan Grafik 4.3 di bawah.
Tabel 4.7. Expansion Loop Tipe L
No.
Tipe
Expansion
Loop
Nilai
Tegangan
(N/mm2)
1. L 90° 275
2. L45° (2,0 m) 244
3. L 45° (4,0 m) 206
4. L 45° (6,0 m) 178
Pada Tabel 4.7 dapat dilihat bahwa nilai tegangan yang terjadi pada
expansion loop tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45° dan
semakin mengecil seiring pertambahan panjang lengan.
60
Tabel 4.8. Expansion Loop Tipe U
No.
Tipe
Expansion
Loop
Nilai
Tegangan
(N/mm2)
1. U 90° 270
2. U 45° (0,5 m) 313
3. U 45° (1,0 m) 323
4. U 45° (1,5 m) 350
Pada Tabel 4.8 dapat dilihat bahwa nilai tegangan yang terjadi pada
expansion loop tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45° dan
semakin membesar seiring pertambahan panjang lengan.
Tabel 4.9. Expansion Loop Tipe Z
No.
Tipe
Expansion
Loop
Nilai
Tegangan
(N/mm2)
1. Z 90° 286
2. Z 45° (0,5 m) 253
3. Z 45° (1,0 m) 257
4. Z 45° (1,5 m) 262
Pada Tabel 4.9 dapat dilihat bahwa nilai tegangan yang terjadi pada
expansion loop tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45°.
Namun, ketika lengan diperpanjang pertama mengalami penurunan nilai
tegangan dan semakin membesar secara signifikan seiring pertambahan
panjang lengan berikutnya.
61
Grafik 4.3. Nilai Maximum Stress Expansion Loop
4.6 Hasil Nilai Defleksi.
Defleksi pipa adalah fenomena perubahan kondisi pipa akibat adanya gaya
eksternal yang mempengaruhi pipa. Pada kasus ini gaya eksternal yang bekerja
adalah tekanan hidrostatis, tekanan fluida, suhu fluida, dan lain-lain. Besarnya
defleksi yang terjadi akibat adanya tegangan pada pipa dirangkum pada Tabel
4.10 – 4.12 dan Grafik 4.4 berikut.
Tabel 4.10. Expansion Loop Tipe L
No.
Tipe
Expansion
Loop
Deflection
(mm)
1. L 90° 3,311
2. L45° (2,0 m) 3,205
3. L 45° (4,0 m) 3,232
4. L 45° (6,0 m) 3,367
Pada Tabel 4.10 dapat dilihat bahwa nilai deflection hasil pemodelan pada
tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45° kecuali untuk
perpanjangan lengan 6 m. Dari tabel tersebut juga dapat disimpulkan bahwa
semakin bertambah panjang lengan pada elbow 45° maka nilai
deflectionnya semakin mengecil.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Str
ess
(N/m
m2
)
Tipe loop
Max. Stress Von-Mises
Tipe L Tipe U Tipe Z
62
Tabel 4.11. Expansion Loop Tipe U
No.
Tipe
Expansion
Loop
Deflection
(mm)
1. U 90° 17,077
2. U 45° (0,5 m) 4,457
3. U 45° (1,0 m) 3,446
4. U 45° (1,5 m) 3,641
Pada Tabel 4.11 dapat dilihat bahwa nilai deflection hasil pemodelan
pada tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45°. Dari tabel
tersebut juga dapat disimpulkan bahwa ketika perpanjangan lengan 0,5
m pertama pada elbow 45° maka nilai deflectionnya semakin mengecil
namun pada perpanjangan lengan kedua pada elbow 45° maka nilai
deflectionnya kembali membesar.
Tabel 4.12. Expansion Loop Tipe Z
No.
Tipe
Expansion
Loop
Deflection
(mm)
1. Z 90° 13,169
2. Z 45° (0,5 m) 3,274
3. Z 45° (1,0 m) 11,903
4. Z 45° (1,5 m) 12,782
Pada Tabel 4.12 dapat dilihat bahwa nilai deflection hasil pemodelan
pada tipe elbow 90° lebih besar daripada tipe elbow 45°. Dari tabel
tersebut juga dapat disimpulkan semakin panjang lengan pada elbow 45°
maka nilai deflectionnya semakin membesar pula.
63
Grafik 4.4. Nilai Maximum Deflection Expansion Loop
4.7 Koreksi Software dan Manual
Koreksi hasil software dengan perhitungan manual diperlukan supaya hasil
yang didapatkan valid. Koreksi dalam sub-bab ini membahas mengenai hasil
output tegangan von mises software dengan perhitungan manual. Besarnya
tegangan von mises (σE) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.20)
𝜎𝐸 = √𝜎ℎ2 − (𝜎ℎ𝜎𝐿) + 𝜎𝐿
2
Besarnya tegangan hoop (σh) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.14)
𝜎ℎ = 𝑃𝑖 (𝐷
2𝑡)
Pi adalah tekanan internal yang nilainya didapatkan dari running ANSYS, D
merupakan diameter luar pipa yang nilainya 14 in, sedangkan t merupakan
ketebalan pipa sebesar 0,6899 in. Perhitungan tegangan hoop selebihnya
dirangkum pada Tabel 4.13 di bawah ini.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
0 1 2 3 4 5
Def
lect
ion
(m
m)
Tipe loop
Max. Deflection
Tipe L Tipe U Tipe Z
64
Tabel 4.13. Perhitungan Tegangan Hoop
No Tipe Pressure
Output (Mpa)
OD
(in)
Thickness
(in)
Tegangan
Hoop (Pa)
1 L90 19920000.00 14 0.6899 202116248.73
2 L45A 15390000.00 14 0.6899 156153065.66
3 L45B 8920000.00 14 0.6899 90505870.42
4 L45C 2090000.00 14 0.6899 21205971.88
5 U90 19170000.00 14 0.6899 194506450.21
6 U45A 25120000.00 14 0.6899 254877518.48
7 U45B 26460000.00 14 0.6899 268473691.84
8 U45C 29930000.00 14 0.6899 303681693.00
9 Z90 21490000.00 14 0.6899 218046093.64
10 Z45A 16780000.00 14 0.6899 170256558.92
11 Z45B 17360000.00 14 0.6899 176141469.78
12 Z45C 18080000.00 14 0.6899 183446876.36
Besarnya tegangan longitudinal (σL) dapat dihitung menggunakan persamaan
(2.18).
𝜎𝐿 = 𝑣. 𝜎ℎ − 𝐸𝛼(𝑇2 − 𝑇1)
Nilai v adalah poisson ratio sebesar 0.3, E adalah modulus young untuk
bajakarbon sebesar 2.07 x 105 MPa, α merupakan koefisien ekspansi termal
sebesar 11.7 x 10-6 ˚F-1 , T2 dan T1 adalah suhu operasi maksimum dan suhu saat
instalasi. Perhitungan tegangan longitudinal disederhanakan pada Tabel 4.14.
Tabel 4.14. Perhitungan Tegangan Longitudinal
No Tipe
Modulus
Elastisitas
(Pa)
Koef
Ekspansi
(˚F-1)
Temperatur
Operasi
(˚F)
Temperatur
Instalasi
(˚F)
Tegangan
Longitudinal
(Pa)
1 L90 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -113741925.38
2 L45A 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -127530880.30
3 L45B 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -147225038.88
4 L45C 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -168015008.44
5 U90 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -116024864.94
6 U45A 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -97913544.46
7 U45B 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -93834692.45
8 U45C 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -83272292.10
9 Z90 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -108962971.91
10 Z45A 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -123299832.32
11 Z45B 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -121534359.07
12 Z45C 2.07E+11 1.17E-05 158 86 -119342737.09
65
Berdasarkan koreksi ASME B31.8 pada persamaan (2.21) maka nilai tegangan-
tegangan tersebut memenuhi 90%SMSY sebesar 405.5 N/mm2. Setelah
didapatkan nilai tegangan hoop dan tegangan longitudinal maka dapat dihitung
besarnya nilai tegangan von-mises seperti pada Tabel 4.15 berikut.
Tabel 4.15. Perhitungan Tegangan Von-Mises
No Tipe Tegangan
Hoop (Pa)
Tegangan
Longitudinal (Pa)
Tegangan Ekivalen
Von-Mises (Pa)
1 L90 202116248.73 -113741925.38 277087161.1
2 L45A 156153065.66 -127530880.30 246093972.4
3 L45B 90505870.42 -147225038.88 207825058.5
4 L45C 21205971.88 -168015008.44 179559622
5 U90 194506450.21 -116024864.94 271775850.8
6 U45A 254877518.48 -97913544.46 315445039.4
7 U45B 268473691.84 -93834692.45 325691908.1
8 U45C 303681693.00 -83272292.10 352767793.2
9 Z90 218046093.64 -108962971.91 288402459.4
10 Z45A 170256558.92 -123299832.32 255309125.7
11 Z45B 176141469.78 -121534359.07 259236684.2
12 Z45C 183446876.36 -119342737.09 264175126.9
Besarnya koreksi didapatkan dari perbandingan hasil Tegangan Von-Mises
software dan manual seperti pada Tabel 4.16 berikut ini.
Tabel 4.16. Koreksi tegangan perhitungan software dengan manual
Tipe Manual
(MPa)
Software
(MPa) Koreksi
L90 277.0872 275 0.76 %
L45A 246.0940 244 0.86 %
L45B 207.8251 206 0.89 %
L45C 179.5596 178 0.88 %
U90 271.7759 270 0.66 %
U45A 315.4450 313 0.78 %
U45B 325.6919 323 0.83 %
U45C 352.7678 350 0.79 %
Z90 288.4025 286 0.84 %
Z45A 255.3091 253 0.91 %
Z45B 259.2367 257 0.87 %
Z45C 264.1751 262 0.83 %
66
4.8 Komparasi Pola Aliran dan Tegangan
Hubungan antara pola aliran internal fluida dengan tegangan yang terjadi pada
dinding pipa dapat dijelaskan pada Gambar 4.39 – 4.50 di bawah ini.
Gambar 4.44. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L 90°
Pada Gambar 4.44 dapat dilihat bahwa tegangan terbesar yang terjadi pada
bagian elbow, pola aliran yang terjadi awalnya adalah jenis laminar namun
pada elbow berubah menjadi jenis aliran turbulen hingga bagian outlet.
Gambar 4.45.Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L45°(2 m)
67
Pada Gambar 4.45. dapat dilihat tegangan terbesar terjadi pada bagian elbow,
pola aliran jenis laminar terjadi pada bagian inlet namun ada sedikit perubahan
kecepatan sehingga aliran menjadi turbulen pada bagian elbow.
Gambar 4.46. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L45°(4m)
Pada Gambar 4.46 dapat dilihat tegangan terbesar terjadi pada bagian
perpanjangan lengan, pola liran yang terjadi pada bagian elbow dan
perpanjangan lengan adalah jenis aliran turbulen.
Gambar 4.47. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe L45°(6m)
68
Pada Gambar 4.47 dapat dilihat bahwa tegangan terbesar terjadi pada bagian
elbow hingga setengah perpanjangan lengan, pola aliran yang terjadi
merupakan jenis aliran turbulen ketika aliran menyentuh elbow.
Gambar 4.48. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 90°
Pada Gambar 4.48 dapat tegangan terbesar terjadi pada elbow pertama hingga
elbow ketiga, untuk pola aliran yang terjadi adalah turbulen dengan kecepatan
tertinggi berada pada bagian elbow.
Gambar 4.49. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(0,5 m)
69
Pada Gambar 4.49 dapat dilihat bahwa tegangan terbesar terjadi pada lebar
loop, pola aliran yang terjadi ketika menghantam bagian elbow mulai turbulen
dengan kecepatan tertinggi pada masing-masing elbow.
Gambar 4.50. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(1,0 m)
Pada Gambar 4.50 dapat dilihat tegangan terbesar tetap berada pada lebarnya
expansion loop, pola aliran adalah jenis turbulen pada bagian elbow.
Gambar 4.51. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe U 45°
(1,5 m)
70
Pada Gambar 4.51 dapat dapat dilihat tegangan terbesar berada pada bagian
ujung lebar expansion loop, pola aliran adalah jenis turbulen dengan kecepatan
maksimum berada pada masing-masing elbow.
Gambar 4.52. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 90°
Pada Gambar 4.52 dapat dapat dilihat tegangan terbesar berada pada pipa
sebelum elbow, pola aliran adalah jenis turbulen ketika aliran mendekati elbow
dengan kecepatan maksimum berada pada bagian elbow.
Gambar 4.53. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 45°
(0,5 m)
71
Pada Gambar 4.53 dapat dilihat tegangan terbesar berada pada pipa sebelum
dan sesudah elbow pertama,jenis pola aliran adalah turbulen ketika aliran
mendekati elbow keempat dengan kecepatan maksimum berada pada elbow.
Gambar 4.54. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 45°
(1,0 m)
Pada Gambar 4.54 dapat dapat dilihat tegangan terbesar berada pada pipa
sebelum elbow pertama, jenis pola aliran adalah turbulen ketika aliran
mendekati elbow dengan kecepatan maksimum pada masing-masing elbow.
Gambar 4.55. Perbandingan Tegangan dan Pola Aliran pada Loop Tipe Z 45°
(1,5 m)
72
Pada Gambar 4.55 dapat dilihat tegangan terbesar berada pada pipa sebelum
elbow pertama,jenis pola aliran adalah turbulen ketika aliran mendekati elbow
dengan kecepatan maksimum berada pada bagian elbow.
73
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Pola aliran yang terbentuk pada masing-masing tipe adalah jenis aliran
turbulen, dengan pergerakan aliran yang sama yakni ketika fluida masuk
dari inlet streamline namun ketika menghantam elbow jenis aliran berubah
menjadi turbulen.
2. Kecepatan aliran pada masing-masing tipe berbeda-beda, namun dengan
karakteristik yang sama yakni kecepatan fluida akan lebih besar ketika
fluida menabrak elbow.
3. Defleksi yang terjadi pada masing-masing tipe loop cukup beragam, pada
Tipe L, U, Z defleksi maksimum yang terjadi secara berurutan sebesar 3.367
mm, 17.077 mm, dan 13,169 mm.
4. Tegangan yang terjadi bermacam-macam pada setiap tipe loop. Namun,
besar tegangan maksimum yang terjadi masih di bawah Allowable Stress
yang diijinkan oleh ASME B31.3 yakni 90%SMYS atau sekitar 405 N/mm2
sehingga dapat dikatakan sistem perpipaan masih dalam batas aman.
5.2 Saran
1. Variasi OD dan thickness perlu dilakukan supaya dapat mengetahui
hubungan antara dimensi pipa dengan pola aliran.
2. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai sumber-sumber yang dapat
menambah atau mengurangi besarnya tegangan pipa yang terjadi ketika
operasi.
3. Gesekan antara fluida dengan dinding pipa perlu diperhitungkan karena
dapat mengurangi kecepatan aliran fluida yang mengalir di dalamnya.
4. Kecepatan fluida yang tinggi dapat menyebabkan erosi pada bagian loop
atau elbow sehingga diperlukan analisa lebih lajut mengenai erosi internal
pipa.
74
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
75
DAFTAR PUSTAKA
Abizar, R. M. 2008. “Perencanaan Pipa dan Expansion Spool pada Pipa Penyalur
SPM”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan. ITB. Bandung.
Antaki, A.G. 2003. “Piping and Pipeline Engineering Design, Constuction,
Maintenance, Integrity, and Repair”. USA.
American Petroleum Institute 5L (API 5L) Fourty-Fourth Edition. “Specification
for Line Pipe”. USA. 2007.
American Society of Mechanical Engineering (ASME) B31.3. “Process Piping”.
USA. 2003.
American Society of Mechanical Engineering (ASME) B31.8. “Gas Transmission
and Distribution Piping Systems”. USA. 2003.
Aulia, N. P. 2014. “Analisa Mekanisme Upheaval Buckling pada Pipa Offshore
Pipeline Studi Kasus: PT. Universal Batam Energy (PT. UBE) dengan
Variabel Tanah, Temperatur, dan Tekanan”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik
Kelautan. ITS. Surabaya.
Berliner, Y. I. 1974. “Expansion Loop Pieces”. Plenum Journal No. 7, p.32.
Det Norske Veritas (DNV). “Rules for Submarine Pipeline Systems”. French. 1981.
Dhani. 2009. “Perlindungan Pipa Bawah Laut”. Departement of Ocean
Engineering. http://www.wordpress.com/zona_dhani.
DOE, The Department of Energy. 1996. “Fundamental Handbook of Fluid Flow”.
EG & G Idaho, Inc., USA.
Hariono. 2014. “Analisa Pemasangan Loop Ekspansi Akibat Terjadinya Upheaval
Buckling pada Onshore Pipeline”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan. ITS.
Surabaya.
Harja, I. S. 2015. “Analisa Lateral Buckling Akibat Ekspansi Termal yang
Menyebabkan Pipeline Walking”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan. ITS.
Surabaya.
Kodoatie, R. J. 2002. “Hidrolika Terapan : Aliran pada Saluran Terbuka dan Pipa”.
Yogyakarta : Andi.
Munson, Bruce R., Donald F.Y. Theodore H.O., 2002. Fundamentals of Fluid
Mechanics, Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc., USA.
Kellog, M. W Company. 1956. “Design of Piping Systems”. USA : Wiley.
76
Negara, A. 2009. “Analisa Ketebalan Pipa Bawah Laut dan Resiko Akibat
Kejatuhan Jangkar Kapal : Studi Kasus Pipa Ujung Pngkah”. Jurusan Teknik
Kelautan. ITS. Surabaya.
Palmer, A. C. 1990. “Design of Submarine Pipelines Against Upheaval Buckling”.
Offshoreston Technology Conference. Texas.
Popov, E.P, Zainal Astamar. 1996. “Mekanika Teknik”, edisi kedua. Erlangga :
Jakarta.
Prayoga, F. S. 2011. “Studi Pengaruh Temperatur, Tekanan Internal, dan
Kedalaman Tanah Terhadap Mekanisme Upheaval Buckling pada Onshore
Pipeline”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan. ITS. Surabaya.
Rahman, F. F. 2012. “Analisa Penyebab Terjadinya Upheaval Buckling pada
Pipeline16’’ dan Corrective Action”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan.
ITS. Surabaya.
Ramadhan, F. R. A. 2015. “Analisa Upheaval Buckling pada Subsea Gas Pipeline
dengan Kondisi Buried”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Kelautan. ITS.
Surabaya.
Setiawan, Arief. 2003. Laporan Penelitian “Aplikasi Metode Interasi Newton-
Raphson dalam Peramalan Kinerja Aliran Fluida Dua Fasa pada Sistem Pipa
Transportasi”. Jurusan Teknik Perminyakan FIKTM-ITB. Bandung.
Soegiono. 2007. “Pipa Laut”. Surabaya : Airlangga University Press.
Thermacor. 2002. “Expansion Calculations and Loop Sizing”. TDC 16. 103.
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
Project
First Saved Saturday, December 02, 2017
Last Saved Wednesday, January 03, 2018
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (B4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\L TYPE\L90_files\dp0\FFF\DM\FFF.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,58682 m³
Mass 4606,5 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 153502
Elements 21896
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (B4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 245
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,58682 m³ 2,5485 m³
Mass 4606,5 kg
Centroid X -6,2664 m -6,2675 m
Centroid Y 3,5586e-005 m 2,1821e-005 m
Centroid Z 9,7162 m 9,7178 m
Moment of Inertia Ip1 34111 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,6068e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,267e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 153502 0
Elements 21896 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (B4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global Coordinate System Coordinate System
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID 0,
Coordinate System Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m -0,26042 m
Origin Y 0, m 0,11286 m
Origin Z 0, m 11,74 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration Absolute
Transformed Configuration [ -0,26042 0,11286 11,74 ]
Mesh TABLE 5 Model (B4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,50360 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 153502
Elements 21896
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (B4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing Body Sizing 2
State Fully Defined
Scope
Scoping Method Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate System
Sphere Radius 2,5 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Tuesday, December 12, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (D4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\L
TYPE\L90_files\dp0\FFF-1\DM\FFF-1.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,57142 m³
Mass 4485,7 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 139422
Elements 20237
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (D4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 19
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,57142 m³ 2,4816 m³
Mass 4485,7 kg
Centroid X 13,433 m
Centroid Y 2,5944e-005 m 1,4806e-005 m
Centroid Z -2,3634 m -2,3639 m
Moment of Inertia Ip1 30850 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,538e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,2307e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 139422 0
Elements 20237 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (D4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global Coordinate
System Coordinate System
Coordinate System 2
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 18,012 m 19,832 m
Origin Y 0, m 0,11283 m 0,11282 m
Origin Z 0, m -5,6834e-002 m -1,8771 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration Absolute
Transformed Configuration
[ 18,012 0,11283 -
5,6834e-002 ] [ 19,832 0,11282 -
1,8771 ]
Mesh TABLE 5 Model (D4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 139422
Elements 20237
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (D4) > Mesh > Mesh Controls
RUNNING CONVERGENCES
Object Name Body Sizing Body Sizing 2 Body Sizing 3
State Fully Defined
Scope
Scoping Method Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate System Coordinate System 2
Sphere Radius 0,8 m
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Monday, December 04, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (F4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\L
TYPE\L90_files\dp0\FFF-2\DM\FFF-2.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,55602 m³
Mass 4364,8 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 133151
Elements 18988
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (F4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 19
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Methane
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,55602 m³ 2,4147 m³
Mass 4364,8 kg
Centroid X 13,208 m 13,205 m
Centroid Y 4,9772e-005 m 1,487e-005 m
Centroid Z -2,4789 m -2,4777 m
Moment of Inertia Ip1 26659 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,4526e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1872e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 133151 0
Elements 18988 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (F4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global Coordinate
System Coordinate System
Coordinate System 2
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 16,598 m 19,832 m
Origin Y 0, m 0,11291 m 0,11292 m
Origin Z 0, m -5,6922e-002 m -3,2913 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration Absolute
Transformed Configuration
[ 16,598 0,11291 -
5,6922e-002 ] [ 19,832 0,11292 -
3,2913 ]
Mesh
TABLE 5 Model (F4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 133151
Elements 18988
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (F4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing Body Sizing 2 Body Sizing 3
State Fully Defined
Scope
Scoping Method Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate System Coordinate System 2
Sphere Radius 0,8 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Tuesday, December 05, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (H4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\L
TYPE\L90_files\dp0\FFF-3\DM\FFF-3.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,54062 m³
Mass 4243,8 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 130190
Elements 18565
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (H4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 19
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,54062 m³ 2,3478 m³
Mass 4243,8 kg
Centroid X 12,942 m 12,936 m
Centroid Y -1,5673e-004 m 1,6529e-005 m
Centroid Z -2,6277 m -2,6269 m
Moment of Inertia Ip1 22031 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,354e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1349e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 130190 0
Elements 18565 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (H4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global Coordinate
System Coordinate System
Coordinate System 2
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 15,183 m 19,832 m
Origin Y 0, m 0,11282 m 0,11284 m
Origin Z 0, m -5,6941e-002 m -4,7056 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration Absolute
Transformed Configuration
[ 15,183 0,11282 -
5,6941e-002 ] [ 19,832 0,11284 -
4,7056 ]
Mesh TABLE 5 Model (H4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 130190
Elements 18565
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (H4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing Body Sizing 2 Body Sizing 3
State Fully Defined
Scope
Scoping Method Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate System Coordinate System 2
Sphere Radius 0,8 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Saturday, December 02, 2017
Last Saved Wednesday, December 06, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (B4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\U TYPE\U
TYPE_files\dp0\FFF\DM\FFF.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 28,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,8723 m³
Mass 6847,6 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 203734
Elements 29072
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (B4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 108
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 28,067 m 28,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,8723 m³ 3,7883 m³
Mass 6847,6 kg
Centroid X 17,671 m 17,668 m
Centroid Y 6,946e-005 m 1,4172e-005 m
Centroid Z -2,2174 m -2,2178 m
Moment of Inertia Ip1 59885 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 5,0179e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 4,421e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 203734 0
Elements 29072 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (B4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 20,149 m 27,629 m
Origin Y 0, m 0,11286 m
Origin Z 0, m -4,616 m -4,0952 m -0,26041 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 20,149
0,11286 -4,616 ]
[ 27,629 0,11286 -4,0952 ]
[ 27,629 0,11286 -0,26041 ]
Mesh
TABLE 5 Model (B4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,50360 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 203734
Elements 29072
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (B4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing Body Sizing 2 Body Sizing 3 Body Sizing 4
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Sphere Radius 0,8 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Wednesday, December 06, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (B4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\U TYPE\U
TYPE_files\dp0\FFF-1\DM\FFF-1.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 28,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,86077 m³
Mass 6757, kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 220320
Elements 31440
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves
Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On
Update
No
Attach File Via Temp
File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint
Geometry
Yes
Enclosure and
Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (B4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 69
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 28,067 m 28,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,86077 m³ 3,7382 m³
Mass 6757, kg
Centroid X 17,566 m
Centroid Y 2,062e-005 m 1,5834e-005 m
Centroid Z -2,2099 m -2,2105 m
Moment of Inertia Ip1 59185 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 4,9429e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 4,3529e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 220320 0
Elements 31440 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems TABLE 4 Model (B4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,946 m 20,705 m 27,073 m 27,832 m 27,073 m
Origin Y 0, m 0,11283 m 0,11287 m
Origin Z 0, m -5,172 m -4,4124 m -4,2987 m -3,5391 m -0,81645 m -5,6888e-
002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,946
0,11283 -5,172 ]
[ 20,705 0,11283 -4,4124 ]
[ 27,073 0,11287 -4,2987 ]
[ 27,832 0,11287 -3,5391 ]
[ 27,832 0,11287 -0,81645 ]
[ 27,073 0,11287 -5,6888e-
002 ]
Mesh
TABLE 5 Model (D4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 220320
Elements 31440
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (D4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name
Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size
0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center
Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius
0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Wednesday, December 06, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (F4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\U TYPE\U
TYPE_files\dp0\FFF-2\DM\FFF-2.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 28,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,84921 m³
Mass 6666,3 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 218617
Elements 31752
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (F4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 65
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 28,067 m 28,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,84921 m³ 3,688 m³
Mass 6666,3 kg
Centroid X 17,46 m 17,459 m
Centroid Y -1,6134e-004 m 1,5826e-005 m
Centroid Z -2,2035 m -2,2039 m
Moment of Inertia Ip1 58532 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 4,8657e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 4,2823e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 218617 0
Elements 31752 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems TABLE 4 Model (F4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,946 m 21,059 m 26,719 m 27,832 m 26,719 m
Origin Y 0, m 0,11283 m 0,11288 m 0,11287
m
Origin Z 0, m -5,5256
m -4,4124
m -4,2987
m -3,1856
m -1,17 m
-5,6883e-002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,946 0,11283 -5,5256 ]
[ 21,059 0,11283 -4,4124 ]
[ 26,719 0,11288 -4,2987 ]
[ 27,832 0,11288 -3,1856 ]
[ 27,832 0,11288 -1,17 ]
[ 26,719 0,11287 -5,6883e-
002 ]
Mesh TABLE 5 Model (F4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 218617
Elements 31752
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (F4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name
Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size
0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center
Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius
0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Wednesday, December 06, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (H4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\U TYPE\U
TYPE_files\dp0\FFF-3\DM\FFF-3.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 28,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,83766 m³
Mass 6575,6 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 212214
Elements 30821
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (H4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 48
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 28,067 m 28,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,83766 m³ 3,6378 m³
Mass 6575,6 kg
Centroid X 17,349 m 17,348 m
Centroid Y 2,0291e-005 m 1,5791e-005 m
Centroid Z -2,1979 m -2,1983 m
Moment of Inertia Ip1 57853 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 4,7844e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 4,2078e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 212214 0
Elements 30821 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems TABLE 4 Model (H4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,946 m 21,413 m 26,365 m 27,832 m 26,365 m
Origin Y 0, m 0,11283
m 0,11282
m 0,11288
m 0,11287
m 0,11288
m 0,11287
m
Origin Z 0, m -5,8792
m -4,4124
m -4,2987
m -2,832 m
-1,5236 m
-5,6881e-002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,946 0,11283 -5,8792 ]
[ 21,413 0,11282 -4,4124 ]
[ 26,365 0,11288 -4,2987 ]
[ 27,832 0,11287 -2,832 ]
[ 27,832 0,11288 -1,5236 ]
[ 26,365 0,11287 -
5,6881e-002 ]
Mesh TABLE 8 Model (H4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 212214
Elements 30821
Mesh Metric None
TABLE 9 Model (H4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name
Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size
0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center
Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius
0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Saturday, December 02, 2017
Last Saved Thursday, December 07, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (B4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\Z TYPE\Z
TYPE_files\dp0\FFF\DM\FFF.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,57484 m³
Mass 4512,5 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 151570
Elements 21620
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (B4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 108
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,57484 m³ 2,4965 m³
Mass 4512,5 kg
Centroid X 12,629 m 12,623 m
Centroid Y -8,7341e-005 m 1,5966e-005 m
Centroid Z -3,2841 m -3,2815 m
Moment of Inertia Ip1 12497 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,2718e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1481e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 151570 0
Elements 21620 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (B4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,629 m 12,149 m 11,629 m
Origin Y 0, m 0,11286 m
Origin Z 0, m -4,2604 m -3,7396 m -0,26041 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,629
0,11286 -4,2604 ]
[ 12,149 0,11286 -3,7396 ]
[ 11,629 0,11286 -0,26041 ]
Mesh TABLE 5 Model (B4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,50360 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 151570
Elements 21620
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (B4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing Body Sizing 2 Body Sizing 3 Body Sizing 4
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Sphere Radius 0,8 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Thursday, December 07, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (D4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\Z TYPE\Z
TYPE_files\dp0\FFF-1\DM\FFF-1.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,5633 m³
Mass 4421,9 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 159626
Elements 23184
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (D4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 69
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,5633 m³ 2,4463 m³
Mass 4421,9 kg
Centroid X 12,583 m 12,581 m
Centroid Y 1,9146e-005 m 1,0063e-005 m
Centroid Z -3,2971 m -3,296 m
Moment of Inertia Ip1 11940 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,2535e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1354e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 159626 0
Elements 23184 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems TABLE 4 Model (D4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,832 m 19,073 m 12,705 m 11,946 m 11,832 m 11,073 m
Origin Y 0, m 0,11287
m 0,11288
m 0,11282
m 0,11283
m 0,11288
m 0,11287
m
Origin Z 0, m -4,8165
m -4,0569
m -3,9432
m -3,1836
m -0,81645
m -5,6888e-
002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,832 0,11287 -4,8165 ]
[ 19,073 0,11288 -4,0569 ]
[ 12,705 0,11282 -3,9432 ]
[ 11,946 0,11283 -3,1836 ]
[ 11,832 0,11288 -0,81645
]
[ 11,073 0,11287 -5,6888e-
002 ]
Mesh
TABLE 5 Model (D4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 159626
Elements 23184
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (D4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name
Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size
0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center
Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius
0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Thursday, December 07, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (F4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\Z TYPE\Z
TYPE_files\dp0\FFF-2\DM\FFF-2.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,55174 m³
Mass 4331,2 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 156326
Elements 22704
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (F4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 65
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,55174 m³ 2,3961 m³
Mass 4331,2 kg
Centroid X 12,538 m 12,535 m
Centroid Y -8,8273e-005 m 1,0056e-005 m
Centroid Z -3,3145 m -3,3136 m
Moment of Inertia Ip1 11308 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,2306e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1187e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 156326 0
Elements 22704 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems
TABLE 4 Model (F4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,832 m 18,719 m 13,059 m 11,946 m 11,832 m 10,719 m
Origin Y 0, m 0,11288
m 0,11287
m 0,11283 m 0,11287 m
Origin Z 0, m -5,17 m -4,0569
m -3,9432
m -2,83 m -1,17 m
-5,6886e-002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,832 0,11288 -5,17 ]
[ 18,719 0,11287 -4,0569 ]
[ 13,059 0,11283 -3,9432 ]
[ 11,946 0,11283 -2,83 ]
[ 11,832 0,11287 -1,17 ]
[ 10,719 0,11287 -5,6886e-
002 ]
Mesh TABLE 5 Model (F4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 156326
Elements 22704
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (F4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius 0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Project
First Saved Monday, December 04, 2017
Last Saved Thursday, December 07, 2017
Product Version 16.0 Release
Save Project Before Solution No
Save Project After Solution No
Units
TABLE 1
Unit System Metric (m, kg, N, s, V, A) Degrees rad/s Celsius
Angle Degrees
Rotational Velocity rad/s
Temperature Celsius
Geometry TABLE 2 Model (H4) > Geometry
Object Name Geometry
State Fully Defined
Definition
Source D:\4314100042 - TA AZZAM\ANSYS\Z TYPE\Z
TYPE_files\dp0\FFF-3\DM\FFF-3.agdb
Type DesignModeler
Length Unit Meters
Element Control Program Controlled
Display Style Body Color
Bounding Box
Length X 20,067 m
Length Y 0,3556 m
Length Z 12,178 m
Properties
Volume 0,54019 m³
Mass 4240,5 kg
Scale Factor Value 1,
Statistics
Bodies 2
Active Bodies 1
Nodes 152562
Elements 21761
Mesh Metric None
Basic Geometry Options
Parameters Yes
Parameter Key DS
Attributes No
Named Selections No
Material Properties No
Advanced Geometry Options
Use Associativity Yes
Coordinate Systems No
Reader Mode Saves Updated File
No
Use Instances Yes
Smart CAD Update No
Compare Parts On Update
No
Attach File Via Temp File
Yes
Temporary Directory C:\Users\RWP2\AppData\Local\Temp
Analysis Type 3-D
Decompose Disjoint Geometry
Yes
Enclosure and Symmetry Processing
Yes
TABLE 3 Model (H4) > Geometry > Parts
Object Name Solid Fluid
State Meshed Suppressed
Graphics Properties
Visible Yes No
Glow 0
Shininess 1
Transparency 1
Specularity 1
Definition
Suppressed No Yes
ID (Beta) 16 48
Stiffness Behavior Flexible
Coordinate System Default Coordinate System
Reference Temperature By Environment
Material
Assignment Structural Steel
Nonlinear Effects Yes
Thermal Strain Effects Yes
Bounding Box
Length X 20,067 m 20,049 m
Length Y 0,3556 m 0,3206 m
Length Z 12,178 m 12,16 m
Properties
Volume 0,54019 m³ 2,346 m³
Mass 4240,5 kg
Centroid X 12,489 m 12,486 m
Centroid Y 1,8379e-005 m 9,9332e-006 m
Centroid Z -3,3349 m -3,3337 m
Moment of Inertia Ip1 10651 kg·m²
Moment of Inertia Ip2 2,2067e+005 kg·m²
Moment of Inertia Ip3 2,1014e+005 kg·m²
Statistics
Nodes 152562 0
Elements 21761 0
Mesh Metric None
Coordinate Systems TABLE 4 Model (H4) > Coordinate Systems > Coordinate System
Object Name Global
Coordinate System
Coordinate System
Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
State Fully Defined
Definition
Type Cartesian
Coordinate System ID
0,
Coordinate System
Program Controlled
Suppressed No
Origin
Origin X 0, m 19,832 m 18,365 m 13,413 m 11,946 m 11,832 m 10,365 m
Origin Y 0, m 0,11287 m 0,11282 m 0,11287 m 0,11288 m
Origin Z 0, m -5,5236
m -4,0569 m
-3,9432 m
-2,4764 m -1,5236 m -5,6885e-
002 m
Define By Geometry Selection
Geometry Defined
Directional Vectors
X Axis Data [ 1, 0, 0, ]
Y Axis Data [ 0, 1, 0, ]
Z Axis Data [ 0, 0, 1, ]
Principal Axis
Axis X
Define By Global X Axis
Orientation About Principal Axis
Axis Y
Define By Default
Transformations
Base Configuration
Absolute
Transformed Configuration
[ 19,832
0,11287 -5,5236 ]
[ 18,365 0,11287 -4,0569 ]
[ 13,413 0,11282 -3,9432 ]
[ 11,946 0,11282 -2,4764 ]
[ 11,832 0,11287 -1,5236 ]
[ 10,365 0,11288 -
5,6885e-002 ]
Mesh TABLE 5 Model (H4) > Mesh
Object Name Mesh
State Solved
Display
Display Style Body Color
Defaults
Physics Preference Mechanical
Relevance 0
Sizing
Use Advanced Size Function Off
Relevance Center Coarse
Element Size Default
Initial Size Seed Active Assembly
Smoothing Medium
Transition Fast
Span Angle Center Coarse
Minimum Edge Length 0,25180 m
Inflation
Use Automatic Inflation None
Inflation Option Smooth Transition
Transition Ratio 0,272
Maximum Layers 5
Growth Rate 1,2
Inflation Algorithm Pre
View Advanced Options No
Patch Conforming Options
Triangle Surface Mesher Program Controlled
Patch Independent Options
Topology Checking No
Advanced
Number of CPUs for Parallel Part Meshing Program Controlled
Shape Checking Standard Mechanical
Element Midside Nodes Program Controlled
Straight Sided Elements No
Number of Retries Default (4)
Extra Retries For Assembly Yes
Rigid Body Behavior Dimensionally Reduced
Mesh Morphing Disabled
Defeaturing
Pinch Tolerance Please Define
Generate Pinch on Refresh No
Automatic Mesh Based Defeaturing On
Defeaturing Tolerance Default
Statistics
Nodes 152562
Elements 21761
Mesh Metric None
TABLE 6 Model (H4) > Mesh > Mesh Controls
Object Name Body Sizing
Body Sizing 2
Body Sizing 3
Body Sizing 4
Body Sizing 5
Body Sizing 6
Body Sizing 7
State Fully Defined
Scope
Scoping Method
Geometry Selection
Geometry 1 Body
Definition
Suppressed No
Type Element
Size Sphere of Influence
Element Size 0,1 m 2,e-002 m
Behavior Soft
Sphere Center
Coordinate
System Coordinate System 2
Coordinate System 3
Coordinate System 4
Coordinate System 5
Coordinate System 6
Sphere Radius
0,45 m
RUNNING CONVERGENCES
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
L90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : L90
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
L90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
L90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.041 Point : A50 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.072 Point : A49 N Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.310 Point : A49 N Load Comb.: Gravity{1}
Max. total: 3.311 Point : A49 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : -0.152 Point : A30 Load Comb.: Gravity{1}
Maximum Y : 0.081 Point : A38 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.463 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.464 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
L90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress ratio
Point : A49 N
Stress N/mm2 : 278
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.77
Load combination : GRTP1{1}
Maximum Combined stress ratio
Point : A49 N
Stress N/mm2 : 275
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.68
Load combination : GRTP1{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
L45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : L45A
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
L45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
L45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.187 Point : A46 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.060 Point : A47 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.192 Point : A49 F Load Comb.: Gravity{1}
Max. total: 3.205 Point : A50 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : -0.163 Point : JB08F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : 0.091 Point : JB10F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.391 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.392 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
L45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress ratio
Point : A46 F
Stress N/mm2 : 247
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.69
Load combination : GRTP1{1}
Maximum Combined stress ratio
Point : A46 F
Stress N/mm2 : 244
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.60
Load combination : GRTP1{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
L45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : L45B
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
L45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
L45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.241 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.051 Point : A47 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : 3.233 Point : A50 Load Comb.: Gravity{1}
Max. total: 3.235 Point : A49 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : -0.163 Point : JB08F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : 0.091 Point : JB10F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.391 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.392 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
L45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress ratio
Point : A47
Stress N/mm2 : 223
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.62
Load combination : GRTP1{1}
Maximum Combined stress ratio
Point : A49 + 1
Stress N/mm2 : 206
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.50
Load combination : GRTP1{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
L45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : L45C
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
L45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
L45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.250 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.299 Point : A41 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.345 Point : A45 Load Comb.: Gravity{1}
Max. total: 1169.026 Point : A45 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : -0.163 Point : JB08F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : 0.091 Point : JB10F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.391 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.392 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
L45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress ratio
Point : A50 +
Stress N/mm2 : 195
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.48
Load combination : GRTP1{1}
Maximum Combined stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 178
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.39
Load combination : GRTP1{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
U90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJE BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : U90
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
U90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
U90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.191 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.106 Point : A47 N Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -17.076 Point : A48 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 17.077 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.658 Point : A28 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.694 Point : A28 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
U90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress ratio
Point : A50
Stress N/mm2 : 132
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.59
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress ratio
Point : A48 N + 1
Stress N/mm2 : 289
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.80
Load combination : GRTP1{1}
Maximum Combined stress ratio
Point : A48 N + 1
Stress N/mm2 : 270
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.67
Load combination : GRTP1{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
U45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : U45A
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
U45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
U45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.191 Point : A42 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.114 Point : A49 N Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : 4.452 Point : F52 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 4.457 Point : A51 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.658 Point : A28 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.694 Point : A28 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
U45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A49
Stress N/mm2 : 156
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.69
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : JB11M
Stress N/mm2 : 350
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.97
Load combination : GRTP1+U2{1}
Maximum Combined stress
Point : JB11M
Stress N/mm2 : 313
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.77
Load combination : GRTP1+U2{1}
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
U45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : U45B
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
U45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
U45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.192 Point : A42 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.116 Point : A49 N Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.339 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.446 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.658 Point : A28 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.694 Point : A28 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
U45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A49
Stress N/mm2 : 156
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.69
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : JB11M
Stress N/mm2 : 350
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.97
Load combination : GRTP1+U2{1}
Maximum Combined stress
Point : A49 F
Stress N/mm2 : 323
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.80
Load combination : GRTP1
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
U45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : U45C
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
U45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
U45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.193 Point : A42 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.106 Point : A46 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -3.635 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.641 Point : A52 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.658 Point : A28 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.694 Point : A28 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.675 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
U45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : A49 F -
Stress N/mm2 : 354
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.98
Load combination : GRTP1
Maximum Combined stress
Point : A49 F
Stress N/mm2 : 350
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.86
Load combination : GRTP1
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
Z90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : Z90
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
Z90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
Z90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.251 Point : A42 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : 0.048 Point : A46 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : -13.167 Point : A48 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 13.169 Point : A48 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.558 Point : A44 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.690 Point : A45 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.550 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.551 Point : A45 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
Z90
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 132
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.59
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 309
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.86
Load combination : GRTP1
Maximum Combined stress
Point : A49 F
Stress N/mm2 : 286
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.71
Load combination : GRTP1
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
Z45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : Z45A
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
Z45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
Z45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.250 Point : A42 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : 0.057 Point : A45 N Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Z : 3.264 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.274 Point : A49 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.608 Point : A42 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : 0.494 Point : A42 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -3.375 Point : A43 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 3.376 Point : A43 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
Z45A
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 159
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.44
Load combination : GRTP1
Maximum Combined stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 253
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.63
Load combination : GRTP1
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
Z45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : Z45B
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
Z45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
Z45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.256 Point : A43 F Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum Y : -0.165 Point : A41 Load Comb.: Gravity{1}
Maximum Z : -11.899 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 11.903 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : 0.031 Point : A45 Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : -0.053 Point : A47 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -0.002 Point : A44 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 0.062 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
Z45B
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 258
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.72
Load combination : GRTP1
Maximum Combined stress
Point : A50 +
Stress N/mm2 : 257
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.64
Load combination : GRTP1
Pipe Stress Analysis and Design Program
Version: 09.06.00.15
Edition: Advanced
Developed and Maintained by
BENTLEY SYSTEMS, INCORPORATED
1600 Riviera Ave., Suite 300
Walnut Creek, CA 94596
------------------------------------------------------------------
Z45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
************************************************************
** **
** AUTOPIPE SYSTEM INFORMATION **
** **
************************************************************
SYSTEM NAME : Z45C
PROJECT ID : ZAWTIKA PROJECT
WP09 TO WP07
PREPARED BY : ______________________________
CHECKED BY : ______________________________
1ST APPROVER : ______________________________
2ND APPROVER : ______________________________
PIPING CODE : B31.8 Offshore
YEAR : 2007
VERTICAL AXIS : Z
AMBIENT TEMPERATURE : 26.5 deg C
COMPONENT LIBRARY : AUTOPIPE
MATERIAL LIBRARY : AUTOB318
MODEL REVISION NUMBER : 9
------------------------------------------------------------------
Z45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
D E S C R I P T I O N
---------------------
Operation Corroded, Normal Length, Best Estimate Soil Properties
------------------------------------------------------------------
Z45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum displacements (mm)
---------------------------
Maximum X : -0.266 Point : A43 N Load Comb.: Gravity{1}
Maximum Y : 0.066 Point : A43 N Load Comb.: Gravity{1}
Maximum Z : -12.763 Point : A48 Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 12.782 Point : A48 Load Comb.: GT1P1{1}
Maximum rotations (deg)
-----------------------
Maximum X : -0.121 Point : A48 F Load Comb.: GU3{1}
Maximum Y : -0.040 Point : A49 Load Comb.: GU4{1}
Maximum Z : -0.002 Point : A45 F Load Comb.: GT1P1{1}
Max. total: 0.127 Point : A47 Load Comb.: GT1P1{1}
------------------------------------------------------------------
Z45C
01/20/2018 ZAWTIKA PIPELINE PROJECT BENTLEY
11:25 AM WP09 TO WP07 AutoPIPE Advanced 9.6.0.15
------------------------------------------------------------------
R E S U L T S U M M A R Y
----------------------------
Maximum Hoop stress
Point : A50
Stress N/mm2 : 33
Allowable N/mm2 : 225
Ratio : 0.15
Load combination : Max P{1}
Maximum Longitudinal stress
Point : A50 +
Stress N/mm2 : 229
Allowable N/mm2 : 360
Ratio : 0.88
Load combination : GRTP1
Maximum Combined stress
Point : A50 +
Stress N/mm2 : 262
Allowable N/mm2 : 405
Ratio : 0.65
Load combination : GRTP1
BIODATA PENULIS
Moh. ‘Azzam Nashrullah ‘Ubaid lahir di Malang pada
tanggal 17 Mei 1996. Penulis merupakan anak kedua dari
2 bersaudara. Penulis mempunyai orang tua yang bernama
Moedjiantho Abdoel Hadi dan Siti Noorkhayati. Selain itu,
penulis mempunyai saudara kandung bernama Syaishar
Qoris Fadlullah Aisy. Pendidikan formal penulis dimulai
dengan menyelesaikan jenjang pendidikan di SD
Muhammadiyah 1 Malang pada tahun 2008, pendidikan
menengah pertama di SMPN 1 Malang pada tahun 2011, pendidikan menengah atas di
SMAN 5 Malang pada tahun 2014. Setelah menyelesaikan waktu studinya di SMA,
penulis melanjutkan ke jenjang Pendidikan Tinggi Strata-1 di Departemen Teknik
Kelautan, Fakultas Teknologi Sepuluh Nopember. Penulis diterima melalui jalur
Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) tahun 2014. Selama
mahasiswa penulis aktif dalam berbagai kepanitiaan dan organisasi mahasiswa, juga
dalam berbagai pelatihan, seminar, dan kegiatan lainnya. Dalam bidang organisasi
kemahasiswaan, penulis pernah menjadi staff Departemen Pengembangan Sumber
Daya Mahasiswa Himpunan Mahasiswa Teknik Kelautan FTK ITS periode 2015/2016
dan mendapatkan amanah sebagai Wakil Ketua Himpunan Mahasiswa Teknik
Kelautan FTK ITS periode 2016/2017. Penulis juga merupakan anggota aktif
Laboraturium Perencanaan dan Konstruksi Bangunan Laut. Penulis pernah
berkesempatan untuk menjalankan kerja praktik selama 2 bulan di PT. Timas Suplindo,
Jakarta Pusat pada tahun 2017. Penulis tertarik dengan bidang pipeline dan ingin
mendalaminya. Penulis mulai mengerjakan Tugas Akhir sebagai syarat kelulusan
Pendidikan Sarjana (S1) dengan mengambil bidang keahlian Perencanaan dan
Perancangan Pipa Bawah Laut. Judul Tugas Akhir penulis adalah Analisis Aliran
Fluida dan Tegangan pada Pipeline dengan Berbagai Variasi Tipe Expansion Loop.
Selama pengerjaan tugas akhir tersebut, penulis dibimbing oleh Bapak Ir. Wisnu
Wardhana, M.Sc., Ph.D. dan Bapak Prof. Eko BudI Djatmiko, M.Sc., Ph.D.